(57)【要約】  ４パラメータアフィンの処理を適用するか、６パラメータアフィンの処理を適用するかを適切に切り換えることができるアフィン動きベクトル導出装置を実現する。AMVP予測パラメータ導出部（３０３２）およびアフィン予測部（３０３７２）は、対象ブロックを構成する複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、対象ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、４パラメータアフィンの処理を行うか、６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替える。
2018061563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象PUを構成するサブブロックの各々の動きベクトルを導出するアフィン動きベクトル導出装置において、
前記アフィン動きベクトル導出装置は、
対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、
前記対象ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替えることを特徴とするアフィン動きベクトル導出装置。
【請求項２】
動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、
アフィン動きベクトル導出部と、
予測画像生成部とを備え、
前記アフィン動きベクトル導出部は、
対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、
前記対象ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替え、
前記予測画像生成部は、
前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成することを特徴とする予測画像生成装置。
【請求項３】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記対象ブロックが正方形である場合に６パラメータアフィンの処理を行い、前記対象ブロックが正方形でない場合に４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の予測画像生成装置。
【請求項４】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックが正方形ではない場合には４パラメータアフィンの処理を行い、
マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックが正方形である場合にはPUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagを復号し、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが６パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には６パラメータアフィンの処理を行い、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが４パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の予測画像生成装置。
【請求項５】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上である場合に６パラメータアフィンの処理を行い、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上でない場合、４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の予測画像生成装置。
【請求項６】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上でない場合には４パラメータアフィンの処理を行い、
マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上である場合にはPUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagを復号し、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが６パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には６パラメータアフィンの処理を行い、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが４パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の予測画像生成装置。
【請求項７】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上である場合であり、かつ当該対象ブロックが正方形である場合に６パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の予測画像生成装置。
【請求項８】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上ではなく、かつ当該対象ブロックが正方形ではない場合には４パラメータアフィンの処理を行い、
（１）マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上であるか、あるいは（２）マージフラグmerge_flagがマージ処理を行わないことを示している場合であって、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上ではなく、かつ当該対象ブロックが正方形である場合にはPUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagを復号し、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが６パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には６パラメータアフィンの処理を行い、当該PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagが４パラメータアフィンの処理を行うことを示している場合には４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の予測画像生成装置。
【請求項９】
動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、
アフィン動きベクトル導出部と、
予測画像生成部とを備え、
前記アフィン動きベクトル導出部は、
対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、
前記参照ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替え、
前記予測画像生成部は、
前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成することを特徴とする予測画像生成装置。
【請求項１０】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記参照ブロックが正方形である場合に６パラメータアフィンの処理を行い、前記参照ブロックが正方形でない場合に４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の予測画像生成装置。
【請求項１１】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記参照ブロックのサイズが所定の閾値以上である場合に６パラメータアフィンの処理を行い、前記対象ブロックのサイズが所定の閾値以上でない場合、４パラメータアフィンの処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の予測画像生成装置。
【請求項１２】
動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、
アフィン動きベクトル導出部と、
予測画像生成部とを備え、
前記アフィン動きベクトル導出部は、
対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、
前記対象ブロックの形状、または前記参照ブロックの形状に応じて、４パラメータアフィンの処理に用いる前記制御点を変更し、
前記予測画像生成部は、
前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成することを特徴とする予測画像生成装置。
【請求項１３】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記対象ブロックが正方形である場合に、前記対象ブロックの対角線上の２つの頂点のそれぞれを共有する参照ブロック内に設定された制御点を前記制御点として決定し、
前記対象ブロックが正方形ではない場合に、前記対象ブロックの長辺を挟む２つの頂点のそれぞれを共有する参照ブロック内に設定された制御点を前記制御点として決定することを特徴とする請求項１２に記載の予測画像生成装置。
【請求項１４】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記参照ブロックが正方形である場合に、前記対象ブロックの対角線上の２つの頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点を前記制御点として決定し、
前記参照ブロックが正方形ではない場合に、前記対象ブロックの長辺を挟む２つの頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点を前記制御点として決定することを特徴とする請求項１２に記載の予測画像生成装置。
【請求項１５】
前記アフィン動きベクトル導出部は、
前記参照ブロックの形状が正方形である場合に、当該参照ブロックの対角線上の２つの頂点を前記制御点として決定し、
前記参照ブロックが正方形ではない場合に、当該参照ブロックの長辺を挟む２つの頂点を前記制御点として決定することを特徴とする請求項１２に記載の予測画像生成装置。
【請求項１６】
請求項２〜１５の何れか１項に記載の予測画像生成装置を備え、
前記予測画像に対して、残差信号を加算または減算することによって復号画像を生成することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１７】
請求項２〜１５の何れか１項に記載の予測画像生成装置を備え、
前記予測画像と符号化対象画像との残差信号を符号化することを特徴とする動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アフィン動きベクトル導出装置、予測画像生成装置、動画像復号装置、および動画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。【０００３】
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式などが挙げられる。【０００４】
このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られるブロックである予測ユニット（PU）、変換ユニット（TU）からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化／復号される。【０００５】
また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。【０００６】
また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献１のアフィン予測が挙げられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 3", JVET-C1002, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2016-05-31公開
【非特許文献２】Improved affine motion prediction, JVET-C0062, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2016-05-17公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１のアフィン予測では、自由度４のアフィン予測（４パラメータアフィン）に基づいて、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、２点の制御点の動きベクトルを参照して算出する。非特許文献２のアフィン予測では、自由度６のアフィン予測（６パラメータアフィン）に基づいて、３点の制御点の動きベクトルを参照してサブブロックの各々の動きベクトルを算出する。【０００９】
上記６パラメータアフィンの処理は上記４パラメータアフィンの処理に比べて、全体としては符号化効率の向上に寄与するが、個々のブロックをみると、アフィンの処理を行う場合に必要な制御点の動きベクトルの符号化における符号量が増加するという課題があった。また、制御点の動きベクトルの精度に影響されやすいため、制御点の動きベクトルの精度が低く、真の動きベクトルからのずれが大きい場合、６パラメータアフィンの処理を適用して算出された動きベクトルの精度はさらに低下してしまう、という第１の課題があった。【００１０】
また、４パラメータアフィンの処理においては、参照ブロック内に設定された２つの制御点を用いる。適切な２点を制御点として用いなかった場合、４パラメータアフィンの処理の精度が低下してしまう、という第２の課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の第１の課題を解決するために、対象PUを構成するサブブロックの各々の動きベクトルを導出するアフィン動きベクトル導出装置において、前記アフィン動きベクトル導出装置は、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、前記対象ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替える。【００１２】
また、上記の第１の課題を解決するために、本発明の一態様に係る予測画像生成装置は、動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、アフィン動きベクトル導出部と、予測画像生成部とを備え、前記アフィン動きベクトル導出部は、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、前記対象ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替え、前記予測画像生成部は、前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成する。【００１３】
また、上記の第１の課題を解決するために、本発明の一態様に係る予測画像生成装置は、動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、アフィン動きベクトル導出部と、予測画像生成部とを備え、前記アフィン動きベクトル導出部は、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、前記参照ブロックの形状および大きさの少なくとも何れかに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替え、前記予測画像生成部は、前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成する。【００１４】
また、上記の第２の課題を解決するために、本発明の一態様に係る予測画像生成装置は、動画像の符号化または復号に用いる予測画像を生成するための予測画像生成装置において、アフィン動きベクトル導出部と、予測画像生成部とを備え、前記アフィン動きベクトル導出部は、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを、当該対象ブロックと頂点を共有する参照ブロック内に設定された制御点における動きベクトルを参照して算出するものであり、前記対象ブロックの形状、または前記参照ブロックの形状に応じて、４パラメータアフィンの処理に用いる前記制御点を変更し、前記予測画像生成部は、前記制御点の動きベクトルを参照することによって予測画像を生成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施形態によれば、対象ブロックに含まれる複数のサブブロックの各々の動きベクトルを精度良く算出するために、４パラメータアフィンの処理を適用するか、６パラメータアフィンの処理を適用するかを適切に切り換えることができる。また、アフィンの処理を行う場合に必要な制御点の動きベクトルの符号化における符号量を低減することできる。【００１６】
また、本発明の実施形態によれば、４パラメータアフィンの処理において、適切な制御点を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。
【図２】PU分割モードのパターンを示す図である。（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、PU分割モードが、2Nx2N、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNの場合のパーティション形状について示している。
【図３】参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。
【図４】本実施形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。
【図６】本実施形態に係る画像符号化装置のインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部の構成を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係る画像復号装置の動きベクトル復号処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る画像符号化装置のインター予測パラメータ符号化部の構成を示す概略図である。
【図１１】本実施形態に係るインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。
【図１２】本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部の構成を示す概略図である。
【図１３】動きベクトルを予測する対象であるPU（横幅nPbＷ）を構成する各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yj]を導出する例を示す図である。
【図１４】（ａ）は、バイラテラルマッチング（Bilateral matching）について説明するための図である。（ｂ）は、テンプレートマッチング（Template matching）について説明するための図である。
【図１５】ＡＭＶＰモードおよびマージモードにおける制御点の動きベクトルの導出のために利用される予測ユニットの位置の例を示す図である。
【図１６】動きベクトルを予測する対象である対象ブロック（横幅Ｗ、高さＨ）の制御点Ｖ０が左上頂点に位置する、一辺がBWの正方形のサブブロックの例を示す図である。
【図１７】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。
【図１９】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、さらに別の例を示すフローチャートである。
【図２０】インター予測パラメータ復号部が対象PUのサイズに基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２１】インター予測パラメータ復号部が対象PUのサイズに基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。
【図２２】対象PUのサイズを示す値としてlog2(puWidth) + log2(puHeight)を用いた場合の、サイズごとの処理を示す表である。
【図２３】対象PUのサイズを示す値としてmin(puWidth, puHeight)を用いた場合の、サイズごとの処理を示す表である。
【図２４】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状およびサイズの両方に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状およびサイズの両方に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。
【図２６】対象PUのサイズおよび形状ごとの、アフィン予測部の処理の一例を示す表である。
【図２７】対象PUのサイズおよび形状ごとの、アフィン予測部の処理の別の例を示す表である。
【図２８】インター予測パラメータ復号部が隣接ブロックの形状に基づいて４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図２９】図２８に示した処理による制御点の数の選択の例について説明するための図である。
【図３０】インター予測パラメータ復号部が隣接ブロックのサイズに基づいて４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図３１】図３０に示した処理による制御点の数の選択の例について説明するための図である。
【図３２】インター予測パラメータ復号部が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の位置を決定する処理のフローチャートである。
【図３３】第３の実施形態のインター予測パラメータ復号部が決定する制御点の位置の例を示す図である。
【図３４】インター予測パラメータ復号部が、隣接ブロックの形状に基づいて制御点の動きベクトルの導出に用いる隣接ブロックの点の位置を決定する処理のフローチャートである。
【図３５】第４の実施形態のインター予測パラメータ復号部が決定する制御点の位置の例を示す図である。
【図３６】インター予測パラメータ復号部が隣接ブロックの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の位置を決定する処理のフローチャートである。
【図３７】第５の実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３が決定する制御点の位置の例を示す図である。
【図３８】本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、および、画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図３９】本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、および、画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。
【図４０】本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図４０は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。
【００２０】
画像伝送システム１は、符号化対象画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、画像符号化装置（動画像符号化装置）１１、ネットワーク２１、画像復号装置（動画像復号装置）３１及び画像表示装置４１を含んで構成される。
【００２１】
画像符号化装置１１には、単一レイヤもしくは複数レイヤの画像を示す画像Ｔが入力される。レイヤとは、ある時間を構成するピクチャが１つ以上ある場合に、複数のピクチャを区別するために用いられる概念である。たとえば、同一ピクチャを、画質や解像度の異なる複数のレイヤで符号化するとスケーラブル符号化になり、異なる視点のピクチャを複数のレイヤで符号化するとビュースケーラブル符号化となる。複数のレイヤのピクチャ間で予測（インターレイヤ予測、インタービュー予測）を行う場合には、符号化効率が大きく向上する。また予測を行わない場合（サイマルキャスト）の場合にも、符号化データをまとめることができる。
【００２２】
ネットワーク２１は、画像符号化装置１１が生成した符号化ストリームＴｅを画像復号装置３１に伝送する。ネットワーク２１は、インターネット（internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）またはこれらの組み合わせである。ネットワーク２１は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク２１は、DVD（Digital Versatile Disc）、BD（Blue-ray Disc）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
【００２３】
画像復号装置３１は、ネットワーク２１が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、それぞれ復号した１または複数の復号画像Tdを生成する。
【００２４】
画像表示装置４１は、画像復号装置３１が生成した１または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。画像表示装置４１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、空間スケーラブル符号化、ＳＮＲスケーラブル符号化では、画像復号装置３１、画像表示装置４１が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。
【００２５】
＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
【００２６】
>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=は別の条件との和演算（OR）である。
【００２７】
x ? y : zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。
【００２８】
Clip3(a, b, c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
【００２９】
＜符号化ストリームTeの構造＞
本実施形態に係る画像符号化装置１１および画像復号装置３１の詳細な説明に先立って、画像符号化装置１１によって生成され、画像復号装置３１によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
【００３０】
図１は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図１の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニット（Coding Unit；CU）を示す図である。
【００３１】
（符号化ビデオシーケンス）
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図１の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）、シーケンスパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。ここで＃の後に示される値はレイヤIDを示す。図１では、#0と#1すなわちレイヤ０とレイヤ１の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類およびレイヤの数はこれによらない。
【００３２】
ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
【００３３】
シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。
【００３４】
ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
【００３５】
（符号化ピクチャ）
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図１の（ｂ）に示すように、スライスS0〜SNS-1を含んでいる（ＮＳはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
【００３６】
なお、以下、スライスS0〜SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
【００３７】
（符号化スライス）
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図１の（ｃ）に示すように、スライスヘッダSH、および、スライスデータSDATAを含んでいる。
【００３８】
スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３９】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００４０】
なお、スライスヘッダSHには、上記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいても良い。
【００４１】
（符号化スライスデータ）
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図１の（ｄ）に示すように、符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）を含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロックであり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
【００４２】
（符号化ツリーユニット）
図１の（ｅ）に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な４分木分割により分割される。再帰的な４分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（CN:Coding Node）と称する。４分木の中間ノードは、符号化ノードであり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ノードとして規定される。CTUは、分割フラグ（cu_split_flag）を含み、cu_split_flagが１の場合には、４つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが０の場合には、符号化ノードCNは分割されず、１つの符号化ユニット（CU:Coding Unit）をノードとして持つ。符号化ユニットCUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
【００４３】
また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、32x32画素、16x16画素、および、8x8画素の何れかをとり得る。
【００４４】
（符号化ユニット）
図１の（ｆ）に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法（PU分割モード）等が規定される。
【００４５】
予測ツリーでは、符号化ユニットを１または複数に分割した各予測ユニット（PU）の予測情報（参照ピクチャインデックス、動きベクトル等）が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは１つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に２分割、垂直に２分割からなる、４つのサブブロックに分割される。
【００４６】
予測処理は、この予測ユニット（サブブロック）ごとに行ってもよい。
【００４７】
予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。
【００４８】
イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）と、NxNとがある。
【００４９】
また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード（part_mode）により符号化され、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、2NxnU、2NxnDおよびnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。
【００５０】
図２の（ａ）〜（ｈ）に、それぞれのPU分割モードにおけるパーティションの形状（PU分割の境界の位置）を具体的に図示している。図２の（ａ）は、2Nx2Nのパーティションを示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、2NxN、2NxnU、および、2NxnDのパーティション（横長パーティション）を示す。（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）は、それぞれ、Nx2N、nLx2N、nRx2Nである場合のパーティション（縦長パーティション）を示し、（ｈ）は、NxNのパーティションを示す。なお、横長パーティションと縦長パーティションを総称して長方形パーティション、2Nx2N、NxNを総称して正方形パーティションと呼ぶ。
【００５１】
また、変換ツリーにおいては、符号化ユニットが１または複数の変換ユニットに分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ユニットを含む。
【００５２】
変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、上述したCUの分割と同様、再帰的な４分木分割によるものがある。
【００５３】
変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。
【００５４】
（予測パラメータ）
予測ユニット（PU：Prediction Unit）の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータもしくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ（インター予測パラメータ）について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「ＸＸであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが０以外（たとえば１）をＸＸである場合、０をＸＸではない場合とし、論理否定、論理積などでは１を真、０を偽と扱う（以下同様）。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
【００５５】
符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、PUアフィン適用フラグpu_affine_enable_flag、PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flagがある。
【００５６】
（参照ピクチャリスト）
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ３０６に記憶された参照ピクチャからなるリストである。図３は、参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。図３（ａ）において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図３（ｂ）に、参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0およびL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。対象ピクチャがB3の場合の参照ピクチャは、I0、P1、B2であり、参照ピクチャはこれらのピクチャを要素として持つ。個々の予測ユニットでは、参照ピクチャリストRefPicListX中のどのピクチャを実際に参照するかを参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定する。図では、refIdxL0およびrefIdxL1により参照ピクチャP1とB2が参照される例を示す。
【００５７】
（マージ予測とAMVP予測）
予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX（またはインター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータから導出する用いるモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
【００５８】
インター予測識別子inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類および数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストの参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを用いることを示し、１枚の参照ピクチャを用いること（単予測）を示す。PRED_BIは２枚の参照ピクチャを用いること（双予測BiPred）を示し、L0リストとL1リストで管理された参照ピクチャを用いる。予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは予測ベクトルを示すインデックスであり、参照ピクチャインデックスrefIdxLXは、参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを示すインデックスである。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
【００５９】
マージインデックスmerge_idxは、処理が完了したPUから導出される予測パラメータ候補（マージ候補）のうち、いずれかの予測パラメータを復号する対象PU（対象ブロック）の予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
【００６０】
（動きベクトル）
動きベクトルmvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
【００６１】
（インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX）
インター予測識別子inter_pred_idcと、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
【００６２】
inter_pred_idc = （predFlagL1<<１） + predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & １
predFlagL1 = inter_pred_idc >> １
なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
【００６３】
（双予測biPredの判定）
双予測BiPredであるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
【００６４】
biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
フラグbiPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
【００６５】
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI) ? 1 : 0
上記式は、以下の式でも表現できる。
【００６６】
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
なお、PRED_BIはたとえば3の値を用いることができる。
【００６７】
（PUアフィン適用フラグ、PUアフィンモードフラグ）
PUアフィン適用フラグpu_affine_enable_flagは、アフィン予測を適用するか否かを示すフラグである。PUアフィンモードフラグpu_affine_mode_flag（単に、アフィンモードとも呼ぶ）は、４パラメータアフィンを適用するか、６パラメータアフィンを適用するかを示すフラグである。
【００６８】
（画像復号装置の構成）
次に、本実施形態に係る画像復号装置３１（動画像復号装置）の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成を示す概略図である。画像復号装置３１は、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部（予測画像復号装置）３０２、ループフィルタ３０５、参照ピクチャメモリ３０６、予測パラメータメモリ３０７、予測画像生成部（予測画像生成装置）３０８、逆量子化・逆DCT部３１１、及び加算部３１２を含んで構成される。
【００６９】
また、予測パラメータ復号部３０２は、インター予測パラメータ復号部３０３及びイントラ予測パラメータ復号部３０４を含んで構成される。予測画像生成部３０８は、インター予測画像生成部３０９（予測画像生成部）及びイントラ予測画像生成部３１０を含んで構成される。
【００７０】
エントロピー復号部３０１は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための残差情報などがある。
【００７１】
エントロピー復号部３０１は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部３０２に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部３０２の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部３０１は、量子化係数を逆量子化・逆DCT部３１１に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）を行い量子化して得られる係数である。
【００７２】
インター予測パラメータ復号部３０３は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。
【００７３】
インター予測パラメータ復号部３０３は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。インター予測パラメータ復号部３０３の詳細については後述する。
【００７４】
イントラ予測パラメータ復号部３０４は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、CUを１つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
【００７５】
イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。この場合、イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度の予測パラメータとして輝度予測モードIntraPredModeY、色差の予測パラメータとして、色差予測モードIntraPredModeCを復号する。輝度予測モードIntraPredModeYは、３５モードであり、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２〜３４）が対応する。色差予測モードIntraPredModeCは、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２〜３４）、LMモード（３５）の何れかを用いるものである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、IntraPredModeCは輝度モードと同じモードであるか否かを示すフラグを復号し、フラグが輝度モードと同じモードであることを示せば、IntraPredModeCにIntraPredModeYを割り当て、フラグが輝度モードと異なるモードであることを示せば、IntraPredModeCとして、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２〜３４）、LMモード（３５）を復号しても良い。
【００７６】
ループフィルタ３０５は、加算部３１２が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
【００７７】
参照ピクチャメモリ３０６は、加算部３１２が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【００７８】
予測パラメータメモリ３０７は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及び予測ユニット（もしくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル）毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ３０７は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部３０４が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部３０１が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX（インター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。
【００７９】
予測画像生成部３０８には、エントロピー復号部３０１から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部３０２から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部３０８は、参照ピクチャメモリ３０６から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部３０８は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてPUの予測画像を生成する。
【００８０】
ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてインター予測によりPUの予測画像を生成する。
【００８１】
インター予測画像生成部３０９は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが１である参照ピクチャリスト（L0リスト、もしくはL1リスト）に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。インター予測画像生成部３０９は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部３０９は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。
【００８２】
予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータ復号部３０４から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部３１０は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたPUのうち、対象PUから予め定めた範囲にある隣接PUを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。予め定めた範囲とは、対象PUがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接PUのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。
【００８３】
イントラ予測画像生成部３１０は、読み出した隣接PUについてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行ってPUの予測画像を生成する。イントラ予測画像生成部３１０は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。
【００８４】
イントラ予測パラメータ復号部３０４において、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出する場合、イントラ予測画像生成部３１０は、輝度予測モードIntraPredModeYに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２〜３４）の何れかによって輝度のPUの予測画像を生成し、色差予測モードIntraPredModeCに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２〜３４）、LMモード（３５）の何れかによって色差のPUの予測画像を生成する。
【００８５】
逆量子化・逆DCT部３１１は、エントロピー復号部３０１から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部３１１は、求めたDCT係数について逆DCT（Inverse Discrete Cosine Transform、逆離散コサイン変換）を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部３１１は、算出した残差信号を加算部３１２に出力する。
【００８６】
加算部３１２は、インター予測画像生成部３０９またはイントラ予測画像生成部３１０から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆DCT部３１１から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。加算部３１２は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ３０６に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。
【００８７】
（インター予測パラメータ復号部の構成）
次に、インター予測パラメータ復号部３０３の構成について説明する。
【００８８】
図１２は、本実施形態に係るインター予測パラメータ復号部３０３の構成を示す概略図である。インター予測パラメータ復号部３０３は、インター予測パラメータ復号制御部３０３１、AMVP予測パラメータ導出部３０３２（アフィン動きベクトル導出部、アフィン動きベクトル導出装置）、加算部３０３５、マージ予測パラメータ導出部３０３６およびサブブロック予測パラメータ導出部３０３７を含んで構成される。
【００８９】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、インター予測に関連する符号（シンタックス要素）の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、符号化データに含まれる符号（シンタックス要素）、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXを抽出する。
【００９０】
インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、まず、マージフラグmerge_flagを抽出する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１が、あるシンタックス要素を抽出すると表現する場合は、あるシンタックス要素の復号をエントロピー復号部３０１に指示し、該当のシンタックス要素を符号化データから読み出すことを意味する。
【００９１】
マージフラグmerge_flagが０、すなわち、AMVP予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、エントロピー復号部３０１を用いて符号化データからAMVP予測パラメータを抽出する。AMVP予測パラメータとして、例えば、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。AMVP予測パラメータ導出部３０３２は予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxから予測ベクトルmvpLXを導出する。詳細は後述する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、差分ベクトルmvdLXを加算部３０３５に出力する。加算部３０３５では、予測ベクトルmvpLXと差分ベクトルmvdLXを加算し、動きベクトルを導出する。
【００９２】
マージフラグmerge_flagが１、すなわち、マージ予測モードを示す場合、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、マージ予測に係る予測パラメータとして、マージインデックスmerge_idxを抽出する。インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、抽出したマージインデックスmerge_idxをマージ予測パラメータ導出部３０３６（詳細は後述する）に出力し、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagをサブブロック予測パラメータ導出部３０３７に出力する。サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagの値に応じて、PUを複数のサブブロックに分割し、サブブロック単位で動きベクトルを導出する。すなわち、サブブロック予測モードでは、予測ブロックは4x4もしくは8x8という小さいブロック単位で予測される。後述の画像符号化装置１１においては、CUを複数のパーティション（2NxN、Nx2N、NxNなどのPU）に分割し、パーティション単位で予測パラメータのシンタックスを符号化する方法に対して、サブブロック予測モードでは複数のサブブロックを集合（セット）にまとめ、当該集合毎に予測パラメータのシンタックスを符号化するため、少ない符号量で多くのサブブロックの動き情報を符号化することができる。
【００９３】
詳細に説明すると、サブブロック予測パラメータ導出部３０３７は、サブブロック予測モードにてサブブロック予測を行う、時空間サブブロック予測部３０３７１、アフィン予測部３０３７２（アフィン動きベクトル導出部、アフィン動きベクトル導出装置）、マッチング予測部３０３７３、の少なくとも一つを備える。
【００９４】
（サブブロック予測モードフラグ）
ここで、画像復号装置３１、画像符号化装置１１（詳細は後述する）における、あるPUの予測モードがサブブロック予測モードであるか否かを示すサブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagの導出方法について説明する。画像復号装置３１、画像符号化装置１１は、後述する空間サブブロック予測SSUB、時間サブブロック予測TSUB、アフィン予測AFFINE、マッチング予測MATのいずれを用いたかに基づいて、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagを導出する。たとえば、あるPUで選択された予測モードをN（たとえばNは選択されたマージ候補を示すラベル）とした場合には、以下の式によりサブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagを導出してもよい。
【００９５】
subPbMotionFlag = (N == TSUB) || (N == SSUB) || (N == AFFINE) || (N == MAT)
ここで||は、論理和を示す（以下同様）。
【００９６】
また、画像復号装置３１、画像符号化装置１１は、空間サブブロック予測SSUB、時間サブブロック予測TSUB、アフィン予測AFFINE、マッチング予測MATのうち、一部の予測を行う構成でもよい。すなわち、画像符号化装置１１が空間サブブロック予測SSUB、アフィン予測AFFINEを行う構成である場合には、以下のようにサブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagを導出してもよい。
【００９７】
subPbMotionFlag = (N == SSUB)|| (N == AFFINE)
なお、画像復号装置３１、画像符号化装置１１は、アフィン適用フラグpu_affine_enable_flagを符号化データから復号し、アフィン適用フラグpu_affine_enable_flagが１の場合に、subPbMotionFlagを１と導出しても構わない。この場合、上記アフィン適用フラグpu_affine_enable_flagが１の場合に、アフィン予測部３０３７２を適用してもよい。
【００９８】
（サブブロック予測部）
次に、サブブロック予測部について説明する。
【００９９】
（時空間サブブロック予測部３０３７１）
時空間サブブロック予測部３０３７１は、時間的に対象PUに隣接する参照画像上（たとえば直前のピクチャ）のPUの動きベクトル、もしくは、空間的に対象PUに隣接するPUの動きベクトルから、対象PUを分割して得られるサブブロックの動きベクトルを導出する。具体的には、参照画像上のPUの動きベクトルを対象PUが参照する参照ピクチャに合わせてスケーリングすることにより、対象PU中の各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yj] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出する（時間サブブロック予測）。ここで、(xPb, yPb)は対象PUの左上座標、nPbW, nPbHは対象PUのサイズ、nSbW, nSbHはサブブロックのサイズである。
【０１００】
また、対象PUに隣接するPUの動きベクトルと、対象PUを分割して得られるサブブロックとの距離に応じて、加重平均を計算することで、対象PU中の各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yj] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb  + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出してもよい（空間サブブロック予測）。
【０１０１】
上記、時間サブブロック予測の候補TSUB、空間サブブロック予測の候補SSUBを、マージモードの一つのモード（マージ候補）として選択する。
【０１０２】
（アフィン予測部）
アフィン予測部３０３７２は、対象PUのアフィン予測パラメータを導出する。本実施形態では、アフィン予測パラメータとして、対象PUの２つもしくは３つの制御点の動きベクトルを導出する。例えば、３つの制御点（V0、V1、V2）の場合、動きベクトル（MV0_x, MV0_y）（MV1_x, MV1_y）（MV2_x, MV2_y）を導出する。
【０１０３】
具体的には、対象PUの隣接PUの動きベクトルから予測することにより、各制御点の動きベクトルを導出してもよいし、制御点の予測ベクトルmvpLXと符号化データから導出される差分ベクトルmvdLXとの和により、各制御点の動きベクトルを導出してもよい。
【０１０４】
図１３は、対象PU（nPbW×nPbH）を構成する各サブブロック(xi, yj)の動きベクトルspMvLXを、制御点Ｖ０の動きベクトル(MV0_x, MV0_y)およびＶ１の動きベクトル(MV1_x, MV1_y)から導出する例を示す図である。各サブブロックの動きベクトルspMvLXは、図１３に示すように、各サブブロックの中心に位置する点毎の動きベクトルとして導出する。
【０１０５】
アフィン予測部３０３７２は対象PUのアフィン予測パラメータに基づいて、対象PU中の各サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yj] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb + nSbH* j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を下記の式を用いて、導出する。
【０１０６】
spMvLX[xi][yj][0]=MV0_x + (MV1_x - MV0_x) / nPbW * (xi + nSbW/2) - (MV1_y - MV0_y) / nPbH * (yj + nSbH/2)
spMvLX[xi][yj][1]=MV0_y + (MV1_y - MV0_y) / nPbW * (xi + nSbW/2) + (MV1_x - MV0_x) / nPbH * (yj + nSbH/2)
ここで、xPb, yPbは、対象PUの左上座標、nPbW, nPbHは、対象PUの幅と高さ、nSbW, nSbHはサブブロックの幅と高さである。
【０１０７】
（処理の流れ）
以下、さらに具体的な実施構成の例として、アフィン予測部３０３７２またはAMVP予測パラメータ導出部３０３２がアフィン予測を用いて、各サブブロックの動きベクトルmvLXを導出する処理の流れを、ステップに分けて説明する。アフィン予測部３０３７２またはAMVP予測パラメータ導出部３０３２がアフィン予測を用いて、サブブロックの動きベクトルmvLXを導出する処理は、下記の（ＳＴＥＰ１）〜（ＳＴＥＰ４）の４つの工程を含んでいる。
【０１０８】
（ＳＴＥＰ１）制御点ベクトルの導出
アフィン予測部３０３７２またはAMVP予測パラメータ導出部３０３２が、候補を導出するためのアフィン予測に用いる２つ以上の制御点として、対象ブロックの代表点（ここではＶ０およびＶ１）のそれぞれの動きベクトルを導出する工程である。なお、ブロックの代表点は、対象ブロック上の点、もしくは、対象ブロックの近傍の点を用いる。本明細書では、アフィン予測の制御点に用いるブロックの代表点を「ブロック制御点」と記載する。ブロックの代表点でないアフィン予測の制御点は、「参照制御点」と表現し、区別することがある。
【０１０９】
（ＳＴＥＰ２）サブブロックベクトルの導出
アフィン予測部３０３７２またはAMVP予測パラメータ導出部３０３２が、ＳＴＥＰ１で導出された対象ブロックの代表点であるブロック制御点（制御点Ｖ０およびＶ１）の動きベクトルから対象ブロックに含まれる各サブブロックの動きベクトルを導出する工程である。（ＳＴＥＰ１）と（ＳＴＥＰ２）によって、各サブブロックの動きベクトルmvLXが導出される。
【０１１０】
（ＳＴＥＰ３）サブブロック動き補償
動き補償部３０９１が、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された、予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXに基づいて、参照ピクチャメモリ３０６から、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定された参照ピクチャ上の、対象ブロックの位置を起点として、動きベクトルmvLXだけずれた位置にあるブロックを読み出しフィルタリングすることによって動き補償画像predSamplesLXを生成するサブブロック単位の動き補償を行う工程である。
【０１１１】
（ＳＴＥＰ４）サブブロックの動きベクトルの格納
ＡＭＶＰモードの場合は、上記の（ＳＴＥＰ２）においてAMVP予測パラメータ導出部３０３２によって導出された、各サブブロックの動きベクトルmvLXは予測パラメータメモリ３０７に格納される。同様に、マージモードの場合も、上記の（ＳＴＥＰ２）においてアフィン予測部３０３７２によって導出された、各サブブロックの動きベクトルmvLXは予測パラメータメモリ３０７に格納される。
【０１１２】
なお、アフィン予測を用いたサブブロックの動きベクトルmvLXの導出は、ＡＭＶＰモードおよびマージモードの双方において実施することが可能である。以下では、（ＳＴＥＰ１）〜（ＳＴＥＰ４）のうちのいくつかの処理について、ＡＭＶＰモードの場合およびマージモードの場合についてそれぞれ説明する。
【０１１３】
（ＳＴＥＰ１詳細）
まず、（ＳＴＥＰ１）の処理について、ＡＭＶＰモードおよびマージモードについて、図１５を用いてそれぞれ以下に説明する。図１５は、ＡＭＶＰモードおよびマージモードにおける制御点の動きベクトルの導出のために利用される予測ユニットの位置の例を示す図である。
【０１１４】
（ＡＭＶＰモードにおける制御点の動きベクトルの導出）
AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、参照ピクチャインデックスrefIdxに基づいて予測パラメータメモリ３０７が記憶する動きベクトルからベクトル候補mvpLXを導出する。そして、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、読み出された動きベクトルを参照して、対象ブロックの代表点（ここでは点Ｖ０、点Ｖ１および点Ｖ２）の動きベクトルを予測（導出）する。
【０１１５】
ＡＭＶＰモードでは、インター予測パラメータ復号制御部３０３１が、エントロピー復号部３０１を用いて符号化データからＡＭＶＰ予測パラメータを抽出する。このＡＭＶＰ予測パラメータは、代表点（点Ｖ０、点Ｖ１および点Ｖ２）の予測ベクトルmvpLXを補正するための、別に符号化された差分ベクトルmvdLXを含んでいる。
【０１１６】
AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、図１５の（ａ）に示すように、代表点の一つ（ここでは点Ｖ０）に隣接し、対象ブロックと当該代表点（頂点）を共有するブロックＡ、Ｂ、およびＣ（参照ブロック）の動きベクトルのうちのいずれかを、予測パラメータメモリ３０７から参照して、代表点の予測ベクトルmvpLXを導出する。さらに、導出された予測ベクトルmvpLXに符号化データから復号された代表点の差分ベクトルmvdLXを加算して、制御点Ｖ０の動きベクトルmvLXを導出する。なお、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、符号化データからインデックスmvp_LX_idxを復号して、ブロックＡ、Ｂ、およびＣの動きベクトルのうちのいずれを予測ベクトルとして参照するかを決定してもよい。
【０１１７】
同様に、図１５の（ａ）に示すように、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、点Ｖ０とは別の代表点（ここでは点Ｖ１）に隣接し、対象ブロックと当該代表点（頂点）を共有するブロックＤおよびＥ（参照ブロック）の動きベクトルのうちのいずれかを、予測パラメータメモリ３０７から参照して、代表点Ｖ１の予測ベクトルmvpLXを導出する。さらに、導出された予測ベクトルmvpLXに符号化データから復号された代表点Ｖ１の差分ベクトルmvdLXを加算して、制御点Ｖ１の動きベクトルmvLXを導出する。なお、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、符号化データからインデックスmvp_LX_idxを復号して、ブロックＤおよびＥの動きベクトルのうちのいずれを予測ベクトルとして参照するかを決定してもよい。
【０１１８】
同様に、図１５の（ｂ）に示すように、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、点Ｖ０およびＶ１とは別の代表点（ここでは点Ｖ２）に隣接し、対象ブロックと当該代表点（頂点）を共有するブロックＦおよびＧ（参照ブロック）の動きベクトルのうちのいずれかを、予測パラメータメモリ３０７から参照して、代表点Ｖ２の予測ベクトルmvpLXを導出する。さらに、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、導出された予測ベクトルmvpLXに符号化データから復号された代表点Ｖ２の差分ベクトルmvdLXを加算して、制御点Ｖ２の動きベクトルmvLXを導出する。なお、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、符号化データからインデックスmvp_LX_idxを復号して、ブロックＦおよびＧの動きベクトルのうちのいずれを予測ベクトルとして参照するかを決定してもよい。
【０１１９】
より具体的には、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、制御点VN(N=0..2)の予測ベクトル候補を導出し、予測ベクトル候補リストmvpListVNLX[]に格納する。さらに、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、符号化データから点VNの予測ベクトルインデックスmvpVN_LX_idx、差分ベクトルmvdVNLXから、制御点VNの動きベクトル(MVi_x, MVi_y)を以下の式で導出する。
【０１２０】
MVi_x = mvLX[0] = mvpListVNLX[mvpVN_LX_idx][0] + mvdVNLX[0]
MVi_y = mvLX[1] = mvpListVNLX[mvpVN_LX_idx][1] + mvdVNLX[1]
なお、ＳＴＥＰ１における制御点の位置は、上記に限定されない。対象ブロックの右下の頂点、または後述するように対象ブロックの周囲の点を用いても良い。
【０１２１】
後述するように、４パラメータアフィンと６パラメータアフィンを切り替える構成においては、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、４パラメータアフィンの場合には、２点、例えば、点Ｖ０およびＶ１の差分ベクトルを符号化データから復号し、２点の制御点の動きベクトルを導出する。６パラメータアフィンの場合には、３点、例えば、点Ｖ０、Ｖ１、およびＶ２の差分ベクトルを符号化データから復号し、３点の制御点の動きベクトルを導出する。なお、４パラメータアフィンの場合に導出する制御点は点Ｖ０、Ｖ１に限定されず、点Ｖ０、Ｖ２や、点Ｖ１、Ｖ２や、点Ｖ０、Ｖ２でも良いし、他の２点でもよい。なお、６パラメータアフィンの場合にも、導出する制御点は点Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２に限定されない。
【０１２２】
（アフィン予測の一般式）
４パラメータのアフィンの一般式を以下に説明する。位置(0, 0)、動きベクトルmv_x,my_yの点Ｖ０を起点とする位置（xi, yi）の点Ｖｉの動きベクトル（MVi_x, MVi_y）は、４つのパラメータ（mv_x, mv_y, ev, rv）、すなわち、拡大及び回転中心の動きベクトル（並進ベクトルmv_x, mv_y）と拡大パラメータev、回転パラメータrvを用いて、以下の一般式（ｅｑ１）によって求められ得る。
【０１２３】
MVi_x=mv_x + ev * xi - rv * yi
MVi_y=mv_y + rv * xi + ev * yi          （ｅｑ１）
なお、(xi, yi)=(0, 0)の点の動きベクトル（MV0_x、MV0_y）と(xi, yi)= (xk, yk)の点の動きベクトル（MVk_x、MVk_y）を上記に代入し、（ev、rv）について解くと以下の式が得られる。
【０１２４】
ev = {xk * (MVk_x - MV0_x) + yk * (MVk_y - MV0_y)} / (pow(xk,2) + pow(yk,2))
rv = {-yk * (MVk_x - MV0_x) + xk * (MVk_y - MV0_y)} / (pow(xk,2) + pow(yk,2))
なお、pow(x,2)はxの２乗を示す。
【０１２５】
続いて６パラメータのアフィンの一般式を以下に説明する。位置(0, 0)、動きベクトルmv_x,my_yの点Ｖ０を起点とする位置（xi, yi）の点Ｖｉの動きベクトル（MVi_x, MVi_y）は、４つのパラメータ（mv_x, mv_y, ev1, rv1, ev2, rv2）を用いて、以下の一般式（ｅｑ２）によって求められ得る。
【０１２６】
MVi_x=mv_x + ev1 * xi + rv2 * yi
MVi_y=mv_y + rv1 * xi + ev2 * yi          （ｅｑ２）
（マージモードにおける制御点の動きベクトルの導出）
アフィン予測部３０３７２は、図１５の（ｃ）に示すような、ブロックＡ〜Ｅを含む予測ユニットについて、予測パラメータメモリ３０７を参照し、アフィン予測が利用されているか否かを確認する。アフィン予測が利用されている予測ユニットとして最初に見つかった予測ユニット（ここでは図１５（ｃ）の参照ブロックＡ）を隣接ブロック（マージ参照ブロック）として選択し、動きベクトルを導出する。なお隣接ブロックは必ずしも対象PUと直接、接している必要はない（共通する辺がある必要はない）。例えば、対象PUの右上の点や左上の点、右下の点のように、対象PUと点を共通するブロックなども隣接ブロックとすることができる。また、対象PUに十分に近い近傍ブロックを隣接ブロックとして用いることもできる。これは、後述する第２〜第５の実施形態においても同様である。
【０１２７】
アフィン予測部３０３７２は、アフィン予測が利用されている、選択された隣接ブロックの左上の角の点（図１５の（ｄ）の点ｖ０）、右上の角の点（図１５の（ｄ）の点ｖ１）、および左下の角の点（図１５の（ｄ）の点ｖ２）、および右下の各の点ｖ３のうちの２点または３点から制御点の動きベクトルを導出する。４パラメータアフィンの場合には一例では、Ｖ０（第１の制御点）、Ｖ１（第２の制御点）の動きベクトルを導出する。また、６パラメータアフィンの場合には、Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２（第３の制御点）の動きベクトルを導出する。なお、図１５の（ｄ）に示す例では、動きベクトルを予測する対象であるブロックの横幅はＷ、高さはＨであり、隣接ブロック（図の例では、ブロックＡを含む隣接ブロック）の横幅はｗ、高さはｈである。
【０１２８】
４パラメータアフィンにおいては、以下の式で、制御点VN（N=0..1）の動きベクトル(MVN_x, MVN_y)を導出する。
【０１２９】
MVN_x = mv_x + ev * xN - rv * yN
MVN_y = mv_y + rv * xN + ev * yN
ここで(ev, rv)はアフィンパラメータ、（xN、yN）は制御点VNのある参照点（例えばv0）からみた相対位置である。mv_x, mv_yは並進ベクトルであり、例えば、点v0の動きベクトル（mv0_x、mv0_y）である。なお並進ベクトルは（mv0_x、mv0_y）に限定されず、点v1、点v2、点v3の動きベクトル(mv1_x、mv1_y)、(mv2_x、mv2_y)、(mv3_x、mv3_y)を用いてもよい。
【０１３０】
なお、点ｖ０を起点とした点Ｖiの相対位置は下記のように導出される。まず点ｖ０の位置が(xRef, yRef)、点Ｖiの位置が(xPi, yPi)の場合には、点ｖ０を起点とする点Ｖiの相対位置(xi, yi)は、点Ｖiの位置から起点ｖ０との位置の差から、
xi = xPi - xRef
yi = yPi - yRef
となる。上記の例では、点ｖ０の位置が(xP - w, yP + H - h)、点Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２の位置が各々、(xP, yP), (xP + W, yP), (xP, yP + H)であるため、点ｖ０を起点とする点Ｖｉの相対位置(xi, yi)（ここでi = 0..2）は、以下のように導出される。
【０１３１】
x0 = xP0 - xRef = xP       - (xP - w)     = w
y0 = yP0 - yRef = yP       - (yP + H - h) = h - H
x1 = xP1 - xRef = (xP + W) - (xP - w)     = w + W
y1 = yP1 - yRef = yP       - (yP + H - h) = h - H
x2 = xP2 - xRef = xP       - (xP - w)     = w
y2 = yP2 - yRef = (yP + H) - (yP + H - h) = h
またアフィン予測部３０３７２は、以下の式を用いて整数演算で(MVN_x, MVN_y)を導出してもよい。
【０１３２】
MVN_x = mv_x +((evBW - rvBH) >> 1) + evBW * iN - rvBH * jN
MVN_y = mv_y +((rvBW + evBH) >> 1) + rvBW * iN + evBH * jN
ここで、(evBW, rvBW)、(evBH, rvBH)はアフィンパラメータ、（iN、jN）は、制御点VNのサブブロックを単位とする座標である。例えば（iN、jN）= (xN >> log2(W), yN >> log2(H))。ここでW, Hはサブブロックの幅と高さである。
【０１３３】
６パラメータアフィンにおいては、以下の式で、制御点の動きベクトルを導出する。
【０１３４】
MVN_x = mv_x + ev1 * xN + rv2 * yN
MVN_y = mv_y + rv1 * xN + ev2 * yN
ここで(ev1, rv1, ev2, rv2)はアフィンパラメータである。
【０１３５】
またアフィン予測部３０３７２は、以下の式を用いて整数演算で(MVN_x, MVN_y)を導出してもよい。
【０１３６】
MVN_x = mv_x +((ev1BW + rv2BH) >> 1) + ev1BW * iN + rv2BH * jN
MVN_y = mv_y +((rv1BW + ev2BH) >> 1) + rv1BW * iN + ev2BH * jN
ここで、（ev1BW、rv1BW、ev2BH、ev2BH）はアフィンパラメータである。
【０１３７】
上記アフィンパラメータ(ev, rv)、(evBW, rvBW)、(evBH, rvBH)、(ev1, rv1, ev2, rv2) 、（ev1BW、rv1BW、ev2BH、ev2BH）の導出方法は、（ＳＴＥＰ２詳細）で後述する。なお、導出の際には、制御点V0, V1, V2, V3を各々隣接ブロック上の参照点v0, v1, v2, v3に置き換え、制御点の動きベクトル(MV1_x, MV1_y), (MV2_x, MV2_y), (MV3_x, MV3_y)を各々参照点の動きベクトル(mv0_x, mv0_y), (mv1_x, mv1_y), (mv2_x, mv2_y), (mv3_x, mv3_y)に置き換える。
【０１３８】
また、アフィン予測部３０３７２は、図１５の（ｄ）の点ｖ０、ｖ１、およびｖ２の動きベクトル(mv0_x, mv0_y)、(mv1_x, mv1_y)、(mv2_x, mv2_y)から、対象ブロック上の代表点（制御点Ｖ０、Ｖ１およびＶ２）の動きベクトルを導出してもよい。導出式は以下の通りである。
【０１３９】
MVi_x=mv0_x + (mv1_x - mv0_x) / w * xi + (mv2_x - mv0_x) / h * yi
MVi_y=mv0_y + (mv1_y - mv0_y) / w * xi + (mv2_y - mv0_y) / h * yi
ここで、(xi, yi)は、点ｖ０を起点とした導出対象の点（ここでは制御点Ｖ０、Ｖ１およびＶ２）の座標、w, hは、各々、参照点ｖ１とベース参照点ｖ０の距離（＝点ｖ１のＸ座標―点ｖ０のＸ座標）、参照点ｖ２とベース参照点ｖ０の距離（＝点ｖ２のＹ座標―点ｖ０のＹ座標）に相当する。
【０１４０】
上記導出式の(xi, yi)に、ベース参照点の点ｖ０を起点とした点Ｖ０の位置(x0, y0)=(w, h - H)、点Ｖ１の位置(x1, y1)=(w + W, h - H)を代入して、点Ｖ０の動きベクトル（MV0_x, MV0_y）および点Ｖ１の動きベクトル（MV1_x, MV1_y）を導出すれば、
MV0_x=mv0_x + (mv1_x - mv0_x) / w * w + (mv2_x - mv0_x) / h * (h - H)
MV0_y=mv0_y + (mv1_y - mv0_y) / w * w + (mv2_y - mv0_y) / h * (h - H)
MV1_x=mv0_x + (mv1_x - mv0_x) / w * (w + W) + (mv2_x - mv0_x) / h * (h - H)
MV1_y=mv0_y + (mv1_y - mv0_y) / w * (w + W) + (mv2_y - mv0_y) / h * (h - H)
となる。
【０１４１】
なお、ＳＴＥＰ１において、制御点の選択は上記に限定されない。
【０１４２】
なお、本構成のアフィン予測部３０３７２は、（ＳＴＥＰ１）で隣接ブロックの参照点(v0, v1, v2, v3)の動きベクトルから制御点(V0, V1, V2, V3)の動きベクトルを導出し、（ＳＴＥＰ２）において、制御点(V0, V1, V2, V3)の動きベクトルから、サブブロックの動きベクトルを導出する構成となっているが、（ＳＴＥＰ１）と（ＳＴＥＰ２）を統合し、隣接ブロックの参照点(v0, v1, v2, v3)の動きベクトルからサブブロックの動きベクトルを導出する構成としてもよい。
【０１４３】
（ＳＴＥＰ２詳細）
続いて、（ＳＴＥＰ２）の処理について、図１６を用いて説明する。図１６は、対象ブロック（横幅Ｗ、高さＨ）の制御点Ｖ０が左上頂点に位置し、幅BW、高さBHのサブブロックに分割した例を示す図である。（W,H）、(BW,BH)は前述の（nPbW, nPbH）、（nSbW, nSbH）に対応する。
【０１４４】
アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）は、（ＳＴＥＰ１）において導出された、ブロック上の代表点である制御点Ｖ０、Ｖ１およびＶ２のうち２つまたは３つの制御点の動きベクトルを参照し、（ＳＴＥＰ２）では、アフィンパラメータを算出する。すなわち、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）は、以下のいずれかの処理を行う。
・制御点Ｖ０の動きベクトル（MV0_x, MV0_y）、制御点Ｖ１の動きベクトル（MV1_x, MV1_y）および制御点Ｖ２の動きベクトル（MV2_x, MV2_y）のうち２つの動きベクトルから、アフィンパラメータ（ev、rv）を導出する。
・制御点Ｖ０の動きベクトル（MV0_x, MV0_y）、制御点Ｖ１の動きベクトル（MV1_x, MV1_y）および制御点Ｖ２の動きベクトル（MV2_x, MV2_y）の３つの動きベクトルから、アフィンパラメータ（ev1、rv1、ev2、ev2）を導出する。
【０１４５】
以下の説明においては、２つの動きベクトルからアフィンパラメータ（ev、rv）を導出する処理について、「４パラメータアフィン」と称する。また、３つの動きベクトルからアフィンパラメータ（ev1、rv1、ev2、ev2）を導出する処理について、「６パラメータアフィン」と称する。
【０１４６】
アフィンパラメータは小数点数ではなく整数で扱うこともできる。以下、小数点数のアフィンパラメータを（ev、rv）、（ev1、rv1、ev2、ev2）、整数のアフィンパラメータを(evBW, rvBW)、(evBH, rvBH)、（ev1BW、rv1BW、ev2BH、ev2BH）と表現する。
【０１４７】
なお、整数のアフィンパラメータは、小数点数のアフィンパラメータにサブブロックサイズ(BW, BH)に応じた定数（整数化用定数）を乗じたものである。具体的には、小数点数のアフィンパラメータと整数のアフィンパラメータの間には、以下の関係がある。
【０１４８】
evBW = ev * BW = ev << log2(BW)
rvBW = rv * BW = rv << log2(BW)
evBH = ev * BH = ev << log2(BH)
rvBH = rv * BH = rv << log2(BH)
ev1BW = ev1 * BW = ev1 << log2(BW)
rv1BW = rv1 * BH = rv1 << log2(BW)
ev2BH = ev2 * BW = ev2 << log2(BH)
rv2BH = rv2 * BH = rv2 << log2(BH)
なお、サブブロックの幅BWと高さBHが等しい場合には、(evBW, rvBW) = (evBH, rvBH)となるので、(evBW, rvBW)と(evBH, rvBH)を区別する必要はない。すなわち、以下のアフィンパラメータの導出においては、(evBW, rvBW)だけ、もしくは、(evBH, rvBH)だけを導出すれば十分である。
【０１４９】
例えば制御点Ｖ０およびＶ１の動きベクトルを用いる場合、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）はアフィンパラメータを下記の式を用いて、
evBW = (MV1_x - MV0_x) >> shiftWBW
rvBW = (MV1_y - MV0_y) >> shiftWBW
evBH = (MV1_x - MV0_x) >> shiftWBH
rvBH = (MV1_y - MV0_y) >> shiftWBH
shiftWBW = log2(W) - log2(BW)
shiftHBH = log2(H) - log2(BH)
と導出する。
【０１５０】
なお、小数点数のアフィンパラメータを用いる場合には下記の式を用いて、
ev = (MV1_x - MV0_x) / W
rv = (MV1_y - MV0_y) / W
と導出してもよい。なお、この式は、一般式制御点Ｖ０の位置を（0, 0）、制御点Ｖ１の位置を（W, 0）とした場合である。
【０１５１】
また、制御点Ｖ０およびＶ２の動きベクトルを用いる場合、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）はアフィンパラメータを下記の式を用いて、
evBW = (MV2_y - MV0_y) >> shiftHBW
rvBW = -(MV2_x - MV0_x) >> shiftHBW
evBH = (MV2_y - MV0_y) >> shiftHBH
rvBH = -(MV2_x - MV0_x) >> shiftHBH
shiftHBW = log2(H) - log2(BW)
shiftHBH = log2(H) - log2(BH)
と導出する。なお、この式は、以下の小数点数のアフィンパラメータの導出式
ev = (MV2_y - MV0_y) / H 
rv = -(MV2_x - MV0_x) / H
と等しい。
【０１５２】
また、制御点Ｖ１およびＶ２の動きベクトルを用いる場合、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）はアフィンパラメータを下記の式を用いて、
evBW = {(MV1_x - MV2_x) - (MV1_y - MV2_y)} >> (shiftWBW + 1)
rvBW = {(MV1_x - MV2_x) + (MV1_y - MV2_y)} >> (shiftWBW + 1)
evBH = {(MV1_x - MV2_x) - (MV1_y - MV2_y)} >> (shiftWBH + 1)
rvBH = {(MV1_x - MV2_x) + (MV1_y - MV2_y)} >> (shiftWBH + 1)
と導出する。なお、この式は、以下の小数点数のアフィンパラメータの導出式
ev = {(MV1_x - MV2_x) - (MV1_y - MV2_y)} / 2W
rv = {(MV1_x - MV2_x) + (MV1_y - MV2_y)} / 2W
と等しい。
【０１５３】
また、上述した制御点Ｖ０〜Ｖ２のいずれとも異なる、制御点Ｖ３（対象ブロックにおいてＶ０と対角に位置する制御点）の動きベクトルを用いることもできる。例えば制御点Ｖ０およびＶ３の動きベクトルを用いる場合、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）は、アフィンパラメータを下記の式を用いて、
evBW = (MV3_x - MV0_x + MV3_y - MV0_y) >> (shiftWBW + 1)
rvBW = (-MV3_x + MV0_x + MV3_y - MV0_y) >> (shiftWBW + 1)
evBH = (MV3_x - MV0_x + MV3_y - MV0_y) >> (shiftWBH + 1)
rvBH = (-MV3_x + MV0_x + MV3_y - MV0_y) >> (shiftWBH + 1)
と導出する。なお、この式は、以下の小数点数のアフィンパラメータの導出式
ev = (MV3_x - MV0_x + MV3_y - MV0_y) / 2W 
rv = (-MV3_x + MV0_x + MV3_y - MV0_y) / 2W
と等しい。
【０１５４】
また、制御点Ｖ０、Ｖ１およびＶ２の３つの動きベクトルを用いる場合、アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）はアフィンパラメータを下記の式を用いて、
ev1BW = (MV1_x - MV0_x) >> shiftWBW
rv2BH = (MV2_x - MV0_x) >> shiftHBH
rv1BW = (MV1_y - MV0_y) >> shiftWBW
ev2BH = (MV2_y - MV0_y) >> shiftHBH
shiftWBW = log2(W) - log2(BW)
shiftHBH = log2(H) - log2(BH)
と導出する。なお、この式は、以下の小数点数のアフィンパラメータの導出式
ev1 = (MV1_x - MV0_x) / W 
rv2 = (MV2_x - MV0_x) / H 
rv1 = (MV1_y - MV0_y) / W
ev2 = (MV2_y - MV0_y) / H
と等しい。
【０１５５】
（サブブロックの動きベクトルの導出）
アフィン予測部３０３７２（AMVP予測パラメータ導出部３０３２）は、上記の式により求めたアフィンパラメータを用いて、サブブロックの動きベクトルを導出する。
【０１５６】
４パラメータアフィンの場合、アフィンパラメータ(ev, rv)から、サブブロック座標(xi, yi)のサブブロックの動きベクトル（MVi_x, MVi_y）を以下の式ＡＦ４Ｐ_floatにより、導出する。
【０１５７】
MVi_x = mv_x + ev * xi - rv * yi
MVi_y = mv_y + rv * xi + ev * yi (式AF4P_float)
並進ベクトルのアフィンパラメータmv_x, mv_yとして（MV0_x、MV0_y）を用いてもよいが、これに限定されない。例えば（MV0_x、MV0_y）以外の動きベクトル（MV1_x、MV1_y）や（MV2_x、MV2_y）、（MV3_x、MV3_y）を並進ベクトルとしてもよい。特にV1、V2を制御点とする場合には、V1の動きベクトル（MV1_x、MV1_y）またはV2の動きベクトル（MV2_x、MV2_y）を並進ベクトルとすると良い。
【０１５８】
また、アフィンパラメータが整数のアフィンパラメータ(evBW, rvBW)、(evBH, rvBH)であれば、サブブロック位置(i, j)のサブブロックの動きベクトル（MVij_x, MVij_y）を以下の式ＡＦ４Ｐ_integerにより導出する。
【０１５９】
MVij_x = mv_x +((evBW - rvBH) >> 1) + evBW * i - rvBH * j
MVij_y = mv_y +((rvBW + evBH) >> 1) + rvBW * i + evBH * j (式AF4P_integer)
並進ベクトルとして(MV0_x, MV0_y)を用いる場合には、上記の式は下記式となる。
【０１６０】
MVij_x = MV0_x +((evBW - rvBH) >> 1) + evBW * i - rvBH * j
MVij_y = MV0_y +((rvBW + evBH) >> 1) + rvBW * i + evBH * j
なお、サブブロックの幅BWと高さBHが等しい場合には、(evBW, rvBW)= (evBH, rvBH)
となるので、上記の導出式で(evBW, rvBW)と(evBH, rvBH)を区別する必要はない。すなわち、(evBW, rvBW)のみから導出してもよい。
【０１６１】
MVij_x = mv_x +((evBW + rvBW) >> 1) + evBW * i - rvBW * j
MVij_y = mv_y +((rvBW + evBW) >> 1) + rvBW * i + evBW * j
また、(evBH, rvBH)のみから導出してもよい。
【０１６２】
MVij_x = mv_x +((evBH + rvBH) >> 1) + evBH * i - rvBH * j
MVij_y = mv_y +((rvBH + evBH) >> 1) + rvBH * i + evBH * j
ここで、サブブロック位置(i, j)とサブブロック座標(xi, yj)の関係は以下のとおりである（式ＸＹＩＪ）。
【０１６３】
xi = BW/2 + BW*i
yj = BH/2 + BH*j  （式ＸＹＩＪ）
i = 0..(B/SW)-1、j = 0..(H/SH)-1
サブブロック位置(i, j)の点は、図１６におけるx軸に平行な実線とy軸に平行な実線との交点である。また、サブブロック座標(xi, yj)の点は、図１６におけるx軸に平行な破線とy軸に平行な破線との交点である。図１６には、一例として、サブブロック位置(i, j) = (1, 1)の点、および当該サブブロック位置に対するサブブロック座標(x1, y1)の点が示されている。
【０１６４】
なお、小数点数の導出式から整数の導出式は以下の変形により得られる。上述した小数点数の式ＡＦ４Ｐ_floatの(xi, yi)に上述の式ＸＹＩＪを代入して変形すると、
MVij_x = mv_x + ev * (BW / 2 + BW * i) - rv * (BH / 2 + BH * j)
MVij_y = mv_y + rv * (BW / 2 + BW * i) + ev * (BH / 2 + BH * j)
となる。さらに変形すると、
MVij_x = mv_x + ev * BW * (1/2 + i) - rv * BH * (1/2 + j)
MVij_y = mv_y + rv * BW * (1/2 + i) + ev * BH * (1/2 + j)
となる。さらにev*BW=evBW、rv*BH=rvBH、rv*BW=rvBW、ev*BH=evBHにより変形すると、
MVij_x = MV0_x + evBW * (1/2 + i) - rvBH * (1/2 + j)
MVij_y = MV0_y + rvBW * (1/2 + i) + evBH * (1/2 + j)
となる。さらに変形すると、
MVij_x = MV0_x + evBW /2 - rvBH /2 + evBW * i - rvBH * j
MVij_y = MV0_y + rvBW /2 + evBH /2 + rvBW * i + evBH * j
を経て、最終的に上述の整数演算の式ＡＦ４Ｐ_integer
MVij_x = mv_x +((evBW - rvBH) >> 1) + evBW * i - rvBH * j
MVij_y = mv_y +((rvBW + evBH) >> 1) + rvBW * i + evBH * j
となる。並進ベクトルのアフィンパラメータmv_x, mv_yとして（MV0_x、MV0_y）を用いるとよいが、これに限定されない。例えば動きベクトル（MV1_x、MV1_y）や（MV2_x、MV2_y）、（MV3_x、MV3_y）を並進ベクトルとしてもよい。
【０１６５】
６パラメータアフィンの場合、アフィンパラメータ（ev1、rv1、ev2、ev2）から、サブブロック座標(xi, yi)のサブブロックの動きベクトル（MVij_x, MVij_y）を以下の式ＡＦ６Ｐ_floatにより、
MVij_x = mv_x + ev1 * xi + rv2 * yi
MVij_y = mv_y + rv1 * xi + ev2 * yi (式AF6P_float)
と導出する。
【０１６６】
また、アフィンパラメータ（ev1、rv1、ev2、ev2）が整数のアフィンパラメータ（ev1BW、rv1BH、ev2BW、ev2BH）の場合には、サブブロック位置(i, j)のサブブロックの動きベクトル（MVij_x, MVij_y）を以下の式ＡＦ６Ｐ_integerにより導出する。
【０１６７】
MVij_x = mv_x +((ev1BW + rv2BH) >> 1) + ev1BW * i + rv2BH * j
MVij_y = mv_y +((rv1BW + ev2BH) >> 1) + rv1BW * i + ev2BH * j (式AF6P_integer)
例えば、並進ベクトルとして(MV0_x, MV0_y)を用いる場合には、上記式は下記式となる。
【０１６８】
MVij_x = MV0_x +((ev1BW + rv2BH) >> 1) + ev1BW * i + rv2BH * j
MVij_y = MV0_y +((rv1BW + ev2BH) >> 1) + rv1BW * i + ev2BH * j (式AF6P_integer)
なお、小数点数の導出式から整数の導出式は以下の変形により得られる。上述した小数点数の式ＡＦ６Ｐ_floatの(xi, yi)に上述の式ＸＹＩＪを代入して式を変形すると、
MVij_x = mv_x + ev1 * (BW / 2 + BW * i) + rv2 * (BH / 2 + BH * j)
MVij_y = mv_y + rv1 * (BW / 2 + BW * i) + ev2 * (BH / 2 + BH * j)
となる。さらに変形すると、
MVij_x = mv_x + ev1 * BW * (1/2 + i) + rv2 * BH * (1/2 + j)
MVij_y = mv_y + rv1 * BW * (1/2 + i) + ev2 * BH * (1/2 + j)
となる。さらにev1*BW=ev1BW、rv2*BH=rv2BH、rv1*BW=rv1BW、ev2*BH=ev2BHにより変形すると、
MVij_x = mv_x + ev1BW * (1/2 + i) + rv2BH * (1/2 + j)
MVij_y = mv_y + rv1BW * (1/2 + i) + ev2BH * (1/2 + j)
となる。さらに変形すると、
MVij_x = mv_x + ev1BW /2 + rv2BH /2 + ev1BW * i + rv2BH * j
MVij_y = mv_y + rv1BW /2 + ev2BH /2 + rv1BW * i + ev2BH * j
を経て、最終的に、上述の整数演算の導出式ＡＦ６Ｐ_integer
MVij_x = mv_x +((ev1BW + rv2BH) >> 1) + ev1BW * i + rv2BH * j
MVij_y = mv_y +((rv1BW + ev2BH) >> 1) + rv1BW * i + ev2BH * j
となる。
【０１６９】
（制御点の決定）
インター予測パラメータ復号部３０３は、所定の処理により４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を実行するかを決定する。以下に所定の処理の例を示す。以下の説明に用いるフローチャートにおいては、puWidthは対象PUの幅、puHeightは対象PUの高さをそれぞれ示す。（puWidth,puHeight）は前述の（nPbW, nPbH）に対応する。
【０１７０】
（対象PUの形状による決定）
図１７は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。図１７に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３において、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、対象PUの幅と対象PUの高さとが等しいかを判定する（ＳＡ１）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しい場合（ＳＡ１でＹ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＡ２）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しくない場合（ＳＡ１でＮ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＡ３）。
【０１７１】
ＳＡ１における判定は、対象PUが正方形であるか否かを判定することと等しい。すなわち、図１７に示す例は、対象PUが正方形である場合に６パラメータアフィンの処理を行い、対象PUが正方形でない場合に４パラメータアフィンの処理を行うものである。
【０１７２】
また、対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する処理は、マージモードの場合にのみ適用しても、ＡＭＶＰの場合にのみ適用しても構わない。図１８は、アフィン予測部３０３７２が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。図１８に示す例では、図１７に示したＳＡ１の処理に先駆けて、インター予測パラメータ復号制御部３０３１はマージフラグが１であるか判定する（ＳＢ１）。マージフラグが１である場合、すなわちマージモードである場合（ＳＢ１でＹ）、インター予測パラメータ復号部３０３はＳＢ２〜ＳＢ４の処理を行う。ＳＢ２〜ＳＢ４の処理は、図１７に示したＳＡ１〜ＳＡ３の処理と同じである。一方、マージフラグが０である場合、すなわちマージモードでない場合（ＳＢ１でＮ）、インター予測パラメータ復号部３０３はＡＭＶＰの動きベクトル導出処理を行う。
【０１７３】
なお、図１８に示した例では、アフィン予測部３０３７２は、マージフラグが１である場合に対象PUが正方形か否かに応じてアフィンパラメータの導出を行う。しかし、本実施形態のアフィン予測部３０３７２は、図１８に示した例とは逆に、マージフラグが０である場合、すなわちＡＭＶＰである場合に対象PUが正方形か否かに応じてアフィンパラメータの導出を行ってもよい。この場合、アフィンパラメータの導出は、AMVP予測パラメータ導出部３０３２において実行される。また、制御点の動きベクトルの導出は、上述した（ＡＭＶＰモードにおける制御点の動きベクトルの導出）に沿って行われる。
【０１７４】
なお、上記では説明していないが、インター予測パラメータ復号部３０３は、アフィン予測を行うか否かを示すフラグであるアフィン適用フラグpu_affine_enable_flagを復号してもよい。インター予測パラメータ復号部３０３は、アフィン適用フラグpu_affine_enable_flagが１、すなわち、アフィン予測を適用することを示す場合、アフィン予測の処理を行い、アフィン適用フラグpu_affine_enable_flagが０の場合には、アフィン予測を適用しない。
【０１７５】
図１９は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、さらに別の例を示すフローチャートである。
【０１７６】
図１９に示す例では、ＡＭＶＰの場合において、対象PUの形状が正方形の場合には、６パラメータアフィンと４パラメータアフィンを示すフラグであるPUアフィンモードフラグを復号し、それ以外の場合には、PUアフィンモードフラグを復号しない。より、具体的には、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は最初に、マージフラグが１であるか判定する（ＳＣ１）。マージフラグが０である（マージ処理を行わないことを示している）場合（ＳＣ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は対象PUの幅と対象PUの高さとが等しいかを判定する（ＳＣ２）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しい場合（ＳＣ２でＹ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、PUアフィンモードフラグを復号する（ＳＣ３）。その後、インター予測パラメータ復号制御部３０３１はPUアフィンモードフラグが１であるか判定する（ＳＣ４）。
【０１７７】
AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、PUアフィンモードフラグが１である（６パラメータアフィンの処理を行うことを示している）場合（ＳＣ４でＹ）には６パラメータアフィンの処理を行い、PUアフィンモードフラグが０である場合（ＳＣ４でＮ）には４パラメータアフィンの処理を行う。また、AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、対象PUの幅と対象PUの高さとが等しくない場合（ＳＣ２でＮ）にも４パラメータアフィンの処理を行う。一方、マージフラグが１である場合（ＳＣ１でＹ）には、マージ予測による動きベクトル導出を行う。
【０１７８】
本構成ではインター予測パラメータ復号部３０３は、対象ブロックの形状に応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替える。ＡＭＶＰに適用する場合には、ＳＣ１で、対象ブロックの形状に応じて２点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するか、３点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するかを切り替えてもよい。マージに適用する場合には、ＳＣ１で、対象ブロックの形状に応じて２点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するかを切り替えてもよい。またＳＣ２では、対象ブロックの形状に応じて２点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、を切り替えてもよい。
【０１７９】
（対象PUのサイズによる決定）
図２０は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUのサイズに基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。図２０に示す例では、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は最初に、対象PUのサイズを示す値が所定の閾値以上であるか判定する（ＳＤ１）。対象PUのサイズが所定の閾値以上である場合（ＳＤ１でＹ）、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＤ２）。対象PUのサイズが所定の閾値以上でない場合（ＳＤ１でＮ）、アフィン予測部３０３７２は４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＤ３）。
【０１８０】
対象PUのサイズを示す値としては、例えば以下のものを用いることができる。
・max(puWidth, puHeight)
・min(puWidth, puHeight)
・puWidth + puHeight
・puWidth * puHeight
・log2(puWidth) + log2(puHeight)
ただし、対象PUのサイズを示す値は上記の例に限定されない。
【０１８１】
また、ＳＤ１における判定は以下のものであってもよい。
・対象PUのサイズが所定の閾値より大きいか。
・対象PUのサイズが所定の閾値以下であるか。
・対象PUのサイズが所定の閾値より小さいか。
【０１８２】
図２１は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUのサイズに基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。図２１に示す例では、ＡＭＶＰの場合において、対象PUのサイズが大きいには、６パラメータアフィンと４パラメータアフィンを示すフラグであるPUアフィンモードフラグを復号し、それ以外の場合には、PUアフィンモードフラグを復号しない。より、具体的には、図１９に示した例と同様、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は最初に、マージフラグが１であるか判定する（ＳＥ１）。マージフラグが０である場合（ＳＥ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は対象PUのサイズが所定の閾値以上であるか判定する（ＳＥ２）。ＳＥ２の判定結果に基づいて、インター予測パラメータ復号部３０３はＳＥ３〜ＳＥ６の処理を行う。ＳＥ３〜ＳＥ６の処理はそれぞれ、図１９に示したＳＣ３〜ＳＣ６の処理と同様である。
【０１８３】
図２２は、対象PUのサイズを示す値としてlog2(puWidth) + log2(puHeight)を用いた場合の、サイズごとの処理を示す表である。図２２に示す例では、判定の閾値を８としている。この場合、図２２に示す例では、log2(puWidth) + log2(puHeight)が６または７であれば、アフィン予測部３０３７２は対象PUの形状に関わらず４パラメータアフィンの処理を行う。また、log2(puWidth) + log2(puHeight)が８であれば、アフィン予測部３０３７２は対象PUの形状に関わらず６パラメータアフィンの処理を行う。
【０１８４】
図２３は、対象PUのサイズを示す値としてmin(puWidth, puHeight)を用いた場合の、サイズごとの処理を示す表である。図２３に示す例では、判定の閾値を８としている。この場合、図２３に示すように、min(puWidth, puHeight)が４であれば、アフィン予測部３０３７２は対象PUの形状に関わらず４パラメータアフィンの処理を行う。また、min(puWidth, puHeight)が８または１６であれば、アフィン予測部３０３７２は対象PUの形状に関わらず６パラメータアフィンの処理を行う。
【０１８５】
本構成ではインター予測パラメータ復号部３０３は、対象ブロックのサイズに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替える。ＡＭＶＰに適用する場合には、ＳＥ１で、対象ブロックのサイズに応じて２点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するか、３点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するかを切り替えてもよい。マージに適用する場合には、ＳＥ１で、対象ブロックのサイズに応じて２点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するかを切り替えてもよい。またＳＥ２では、対象ブロックのサイズに応じて２点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、を切り替えてもよい。
【０１８６】
（対象PUの形状およびサイズによる決定）
図２４は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUの形状およびサイズの両方に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。図２４に示す例では、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は最初に、対象PUのサイズが所定の閾値以上であるか判定する（ＳＦ１）。対象PUのサイズが所定の閾値以上である場合（ＳＦ１でＹ）、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＦ３）。
【０１８７】
対象PUのサイズが所定の閾値以上でない場合（ＳＦ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は続けて対象PUの幅と対象PUの高さとが等しいか判定する（ＳＦ２）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しい場合（ＳＦ２でＹ）、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＦ３）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しくない場合（ＳＦ２でＮ）、アフィン予測部３０３７２は４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＦ４）。
【０１８８】
すなわち、図２４に示す例では、対象PUが所定のサイズ以上であるか、または正方形である場合に、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う。一方、対象PUが所定のサイズより小さく、かつ正方形でない場合に、アフィン予測部３０３７２は４パラメータアフィンの処理を行う。
【０１８９】
図２５は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUの形状およびサイズの両方に基づいて動きベクトルを導出する制御点の数を決定する処理の、別の例を示すフローチャートである。図２５に示す例では、図１９および図２１に示した例と同様、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は最初に、マージフラグが１であるか判定する（ＳＧ１）。マージフラグが０である場合（ＳＥ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は図２４に示したＳＦ１およびＳＦ２と同様に、対象PUのサイズおよび形状について判定を行う（ＳＧ２、ＳＧ３）。対象PUのサイズが所定の閾値以上である場合（ＳＧ２でＹ）、または対象PUのサイズが所定の閾値以上でなく（ＳＧ２でＮ）、かつ対象PUが正方形である場合（ＳＧ３でＹ）、アフィン予測部３０３７２はＳＧ４〜ＳＧ７の処理（図１９に示したＳＣ３〜ＳＣ６と同様）を行う。
【０１９０】
図２６は、対象PUのサイズおよび形状ごとの、アフィン予測部３０３７２の処理の一例を示す表である。図２６に示す例では、対象PUのサイズを示す値としてlog2(puWidth) + log2(puHeight)を用い、閾値を８としている。
【０１９１】
図２６に示す例では、対象PUのサイズを示す値が６または７である場合には、対称PUが正方形である場合（図２６では8*8である場合）のみアフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う。それ以外の場合には、アフィン予測部３０３７２は４パラメータアフィンの処理を行う。一方、対象PUのサイズが８である場合には、対象PUの形状に関わらず、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う。
【０１９２】
図２７は、対象PUのサイズおよび形状ごとの、アフィン予測部３０３７２の処理の別の例を示す表である。図２７に示す例では、対象PUのサイズを示す値としてmin(puWidth, puHeight)を用い、閾値を１６としている。
【０１９３】
図２７に示す例では、対象PUのサイズを示す値が４または８である場合には、対象PUが正方形である場合（図２７では8*8である場合）のみアフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う。それ以外の場合には、アフィン予測部３０３７２は４パラメータアフィンの処理を行う。一方、対象PUのサイズが１６である場合には、アフィン予測部３０３７２は６パラメータアフィンの処理を行う。
【０１９４】
本構成ではインター予測パラメータ復号部３０３は、対象ブロックの形状とサイズに応じて、２つの制御点の動きベクトルを算出して４パラメータアフィンの処理を行うか、３つの制御点の動きベクトルを算出して６パラメータアフィンの処理を行うかを切り替える。ＡＭＶＰに適用する場合には、ＳＧ１で、対象ブロックの形状とサイズに応じて２点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するか、３点の動きベクトル（差分ベクトル）を符号化・復号するかを切り替えてもよい。マージに適用する場合には、ＳＧ１で、対象ブロックの形状とサイズに応じて２点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して制御点の動きベクトルを導出するかを切り替えてもよい。またＳＧ２では、対象ブロックの形状とサイズに応じて２点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、３点の動きベクトルを参照して各サブブロックの動きベクトルを導出するか、を切り替えてもよい。
【０１９５】
（マッチング予測部３０３７３）
マッチング予測部３０３７３は、バイラテラルマッチングまたはテンプレートマッチングの何れかのマッチング処理を行うことにより、PUを構成するサブブロックの動きベクトルspMvLXを導出する。図１４は、（a）バイラテラルマッチング（Bilateral matching）、(b)テンプレートマッチング（Template matching）を説明するための図である。マッチング予測モードは、マージモードの一つのマージ候補（マッチング候補）として選択される。
【０１９６】
マッチング予測部３０３７３は、物体が等速運動をすると仮定して、複数の参照画像における領域のマッチングにより動きベクトルを導出する。バイラテラルマッチングでは、ある物体が、参照画像Ａのある領域、対象ピクチャCur_Picの対象PU、参照画像Ｂのある領域を等速運動で通過するものと仮定して、参照画像Ａ、Ｂ間のマッチングにより対象PUの動きベクトルを導出する。テンプレートマッチングでは、対象PUの隣接領域と対象PUの動きベクトルが等しいと仮定して、対象PUの隣接領域Temp_Curと参照ピクチャ上の参照ブロックの隣接領域Temp_L0のマッチングにより動きベクトルを導出する。マッチング予測部では、対象PUを複数のサブブロックに分割し、分割したサブブロック単位で後述のバイラテラルマッチングもしくはテンプレートマッチングを行うことにより、サブブロックの動きベクトルspMvLX[xi][yj] (xi = xPb + nSbW * i, yj = yPb + nSbH * j, i=0, 1, 2,・・・,nPbW / nSbW - 1、j=0, 1, 2,・・・,nPbH / nSbH - 1)を導出する。
【０１９７】
図１４の（ａ）に示すように、バイラテラルマッチングでは、対象ピクチャCur_PicにおけるサブブロックCur_blockの動きベクトルを導出するために、２枚の参照画像が参照される。より具体的には、まず、サブブロックCur_blockの座標を（xCur,yCur）と表現したとき、参照ピクチャインデックスRef0によって指定される参照画像（参照ピクチャＡと呼ぶ）内の領域であって、
（xPos0,yPos0）=（xCur + MV0_x, yCur + MV0_y）
によって特定される左上座標（xPos0,yPos0）を有するBlock_Aと、参照ピクチャインデックスRef1によって指定される参照画像（参照ピクチャＢと呼ぶ）内の領域であって、
（xPos1,yPos1）=(xCur+MV1_x, xCur+MV1_y)=（xCur - MV0_x * TD1/TD0, yCur - MV0_y * TD1/TD0）
によって特定される左上座標（xPos1,yPos1）を有するBlock_Bとが設定される。ここで、TD0、及びTD1は、図１４の（ａ）に示すように、それぞれ、対象ピクチャCur_Picと参照ピクチャＡとのピクチャ間距離、及び対象ピクチャCur_Picと参照ピクチャＢとのピクチャ間距離を表している。
【０１９８】
次に、Block_AとBlock_Bとのマッチングコストが最小となるように、（MV0_x,MV0_y）が決定される。このようにして導出された（MV0_x,MV0_y）が、サブブロックに付与される動きベクトルとなる。
【０１９９】
一方、図１４の（ｂ）は、上記マッチング処理のうち、テンプレートマッチング（Template matching）について説明するための図である。
【０２００】
図１４の（ｂ）に示すように、テンプレートマッチングでは、対象ピクチャCur_PicにおけるサブブロックCur_blockの動きベクトルを導出するために、１枚の参照ピクチャが参照される。
【０２０１】
より具体的には、まず、参照ピクチャインデックスRef0によって指定される参照画像（参照ピクチャＡと呼ぶ）内の領域であって、
（xPos0,yPos0）=（xCur + MV0_x, yCur + MV0_y）
によって特定される左上座標（xPos0, yPos0）を有する参照ブロックBlock_Aが特定される。ここで、（xCur, yCur）は、サブブロックCur_blockの左上座標である。
【０２０２】
次に、対象ピクチャCur_PicにおいてサブブロックCur_blockに隣接したテンプレート領域Temp_Curと、参照ピクチャＡにおいてBlock_Aに隣接したテンプレート領域Temp_L0とが設定される。図１４の（ｂ）に示す例において、テンプレート領域Temp_Curは、サブブロックCur_blockの上側に隣接する領域及びサブブロックCur_blockの左側に隣接する領域とから構成されている。また、テンプレート領域Temp_L0は、Block_Aの上側に隣接する領域及びBlock_Aの左側に隣接する領域とから構成されている。
【０２０３】
次にTemp_CurとTempL0とのマッチングコストが最小になる（MV0_x,MV0_y）が決定され、サブブロックに付与される動きベクトルspMvLXとなる。
【０２０４】
図７は、本実施形態に係るマージ予測パラメータ導出部３０３６の構成を示す概略図である。マージ予測パラメータ導出部３０３６は、マージ候補導出部３０３６１とマージ候補選択部３０３６２、マージ候補格納部３０３６３を備える。マージ候補格納部３０３６３は、マージ候補導出部３０３６１から入力されたマージ候補を格納する。なお、マージ候補は、予測リスト利用フラグpredFlagLX、動きベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLXを含んで構成されている。マージ候補格納部３０３６３において、格納されたマージ候補には、所定の規則に従ってインデックスが割り当てられる。
【０２０５】
マージ候補導出部３０３６１は、すでに復号処理が行われた隣接PUの動きベクトルと参照ピクチャインデックスrefIdxLXをそのまま用いてマージ候補を導出する。それ以外にアフィン予測を用いてマージ候補を導出してもよい。この方法を以下で詳細に説明する。マージ候補導出部３０３６１は、アフィン予測を、後述する空間マージ候補導出処理、時間マージ候補導出処理、結合マージ候補導出処理、およびゼロマージ候補導出処理に用いてもよい。なお、アフィン予測はサブブロック単位で行われ、予測パラメータはサブブロック毎に予測パラメータメモリ３０７に格納されている。あるいは、アフィン予測は画素単位で行われてもよい。
【０２０６】
（空間マージ候補導出処理）
空間マージ候補導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、所定の規則に従って、予測パラメータメモリ３０７が記憶している予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、動きベクトルmvLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX）を読み出し、読み出した予測パラメータをマージ候補として導出する。読み出される予測パラメータは、対象PUから予め定めた範囲内にあるPU（例えば、対象PUの左下端、左上端、右上端にそれぞれ接するPUの全部または一部）のそれぞれに係る予測パラメータである。マージ候補導出部３０３６１によって導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６３に格納される。
【０２０７】
（時間マージ候補導出処理）
時間マージ導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、対象PUの右下の座標を含む参照画像中のPUの予測パラメータを予測パラメータメモリ３０７から読みだしマージ候補とする。参照画像の指定方法は、例えば、スライスヘッダにおいて指定された参照ピクチャインデックスrefIdxLXでも良いし、対象PUに隣接するPUの参照ピクチャインデックスrefIdxLXのうち最小のものを用いて指定しても良い。マージ候補導出部３０３６１によって導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６３に格納される。
【０２０８】
（結合マージ候補導出処理）
結合マージ導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、既に導出され、マージ候補格納部３０３６３に格納された２つの異なる導出済マージ候補の動きベクトルと参照ピクチャインデックスを、それぞれL0、L1の動きベクトルとして組み合わせることで結合マージ候補を導出する。マージ候補導出部３０３６１によって導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６３に格納される。
【０２０９】
（ゼロマージ候補導出処理）
ゼロマージ候補導出処理として、マージ候補導出部３０３６１は、参照ピクチャインデックスrefIdxLXが０であり、動きベクトルmvLXのＸ成分、Ｙ成分が共に０であるマージ候補を導出する。マージ候補導出部３０３６１によって導出されたマージ候補はマージ候補格納部３０３６３に格納される。
【０２１０】
マージ候補選択部３０３６２は、マージ候補格納部３０３６３に格納されているマージ候補のうち、インター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力されたマージインデックスmerge_idxに対応するインデックスが割り当てられたマージ候補を、対象PUのインター予測パラメータとして選択する。マージ候補選択部３０３６２は選択したマージ候補を予測パラメータメモリ３０７に記憶するとともに、予測画像生成部３０８に出力する。
【０２１１】
図８は、本実施形態に係るAMVP予測パラメータ導出部３０３２の構成を示す概略図である。AMVP予測パラメータ導出部３０３２は、ベクトル候補導出部３０３３とベクトル候補選択部３０３４、およびベクトル候補格納部３０３５を備える。ベクトル候補導出部３０３３は、参照ピクチャインデックスrefIdxに基づいて予測パラメータメモリ３０７が記憶する既に処理済みのPUの動きベクトルから予測ベクトル候補を導出し、ベクトル候補格納部３０３５の予測ベクトル候補リストmvpListLX[]に格納する。
【０２１２】
ベクトル候補選択部３０３４は、予測ベクトル候補リストmvpListLX[]の予測ベクトル候補のうち予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxが示す動きベクトルmvpListLX[mvp_LX_idx]を予測ベクトルmvpLXとして選択する。ベクトル候補選択部３０３４は、選択した予測ベクトルmvpLXを加算部３０３５に出力する。
【０２１３】
なお、予測ベクトル候補は、復号処理が完了したPUであって、対象PUから予め定めた範囲のPU（例えば、隣接PU）の動きベクトルをスケーリングすることで導出する。なお、隣接PUは、対象PUに空間的に隣接するPU、例えば、左PU、上PUの他、対象PUに時間的に隣接する領域、例えば、対象PUと同じ位置を含み、表示時刻が異なるPUの予測パラメータから得られた領域を含む。
【０２１４】
加算部３０３５は、AMVP予測パラメータ導出部３０３２から入力された予測ベクトルmvpLXとインター予測パラメータ復号制御部３０３１から入力された差分ベクトルmvdLXを加算して動きベクトルmvLXを算出する。加算部３０３５は、算出した動きベクトルmvLXを予測画像生成部３０８および予測パラメータメモリ３０７に出力する。
【０２１５】
（インター予測画像生成部３０９）
図１１は、本実施形態に係る予測画像生成部３０８に含まれるインター予測画像生成部３０９の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部３０９は、動き補償部（予測画像生成装置）３０９１、重み予測部３０９４を含んで構成される。
【０２１６】
（動き補償）
動き補償部３０９１は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力された、インター予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLX）に基づいて、参照ピクチャメモリ３０６から、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定された参照ピクチャにおいて、対象PUの位置を起点として、動きベクトルmvLXだけずれた位置にあるブロックを読み出すことによって補間画像（動き補償画像）を生成する。ここで、動きベクトルmvLXの精度が整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、動き補償画像を生成する。
【０２１７】
（重み予測）
重み予測部３０９４は、入力される動き補償画像predSamplesLXに重み係数を乗算することによりPUの予測画像を生成する。予測リスト利用フラグの一方（predFlagL0もしくはpredFlagL1）が１の場合（単予測の場合）で、重み予測を用いない場合には入力された動き補償画像predSamplesLX（ＬＸはL0もしくはL1）を画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
【０２１８】
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesLX[X][Y] + offset1 ) >> shift1 )
ここで、shift1 = 14 - bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
また、参照リスト利用フラグの両者（predFlagL0とpredFlagL1）が１の場合（双予測BiPredの場合）で、重み予測を用いない場合には、入力された動き補償画像predSamplesL0、predSamplesL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
【０２１９】
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[X][Y] + predSamplesL1[X][Y] + offset2 ) >> shift2 )
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
【０２２０】
さらに、単予測の場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部３０９４は、重み予測係数w0とオフセットo0を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【０２２１】
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( (predSamplesLX[X][Y] * w0 + 2^(log2WD - 1)) >> log2WD ) + o0 )
ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
【０２２２】
さらに、双予測BiPredの場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部３０９４は、重み予測係数w0、w1、o0、o1を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
【０２２３】
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0 [X][Y] * w0 + predSamplesL1[X][Y] * w1 + ((o0 + o1 + 1) << log2WD) ) >> (log2WD + 1) )
＜動きベクトル復号処理＞
以下では、図９を参照して、本実施形態に係る動きベクトル復号処理について具体的に説明する。
【０２２４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態に係る動きベクトル復号処理は、インター予測に関連するシンタックス要素を復号する処理（動きシンタックス復号処理とも呼ぶ）と、動きベクトルを導出する処理（動きベクトル導出処理）とを含んでいる。
【０２２５】
（動きシンタックス復号処理）
図９は、インター予測パラメータ復号制御部３０３１によって行われるインター予測シンタックス復号処理の流れを示すフローチャートである。図９の説明における以下の説明において、特に明示のない場合、各処理はインター予測パラメータ復号制御部３０３１によって行われる。
【０２２６】
まず、ステップＳ１０１において、マージフラグmerge_flagが復号され、ステップＳ１０２において、
merge_flag != 0（merge_flagが０でないか）
が判断される。
【０２２７】
merge_flag !=0 が真（Ｓ１０２でＹ）の場合、Ｓ１０３においてマージインデックスmerge_idxが復号され、マージモードにおける動きベクトル導出処理（Ｓ１１１）を実行する。
【０２２８】
merge_flag!=0 が偽（Ｓ１０２でＮ）の場合、Ｓ１０４においてインター予測識別子inter_pred_idcを復号する。
【０２２９】
inter_pred_idcがPRED_L1以外（PRED_L0もしくはPRED_BI）の場合、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７において、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、差分ベクトルのパラメータmvdL0、予測ベクトルインデックスmvp_L0_idxが各々復号される。
【０２３０】
inter_pred_idcがPRED_L0以外（PRED_L1もしくはPRED_BI）の場合、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０において、参照ピクチャインデックスrefIdxL1、差分ベクトルのパラメータmvdL1、予測ベクトルインデックスmvp_L1_idxが復号される。続いて、AMVPモードにおける動きベクトル導出処理（Ｓ１１２）を実行する。
【０２３１】
（画像復号装置の効果）
本実施形態の画像復号装置３１において、アフィン予測部３０３７２は、対象PUの形状または／およびサイズに基づいて、４パラメータアフィンまたは６パラメータアフィンのいずれかの処理を行う。したがって、信頼性の高いアフィンパラメータを導出できる。また、アフィンパラメータを明示的に符号化する場合の符号量を低減することもできる。
【０２３２】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、インター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状またはサイズ等に基づいて、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定した。本実施形態では、インター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUに隣接するブロック（隣接ブロック、マージの場合、マージ参照ブロック）の形状またはサイズ等に基づいて、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定する。なお、インター予測パラメータ復号部３０３の構成は、実施形態１において説明したものと同様であるため、改めて説明することはしない。
【０２３３】
図２８は、インター予測パラメータ復号部３０３が隣接ブロックの形状に基づいて４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定する処理の一例を示すフローチャートである。図２８に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３において、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、隣接ブロックの幅（neighWidth）と高さ（neighHeight）とが等しいかを判定する（ＳＨ１）。なお、図２８、および後述する図２９においては、neighWidthおよびneighHeightについて、それぞれwidthおよびheightと記載されている。
【０２３４】
隣接ブロックの幅と高さとが等しい場合（ＳＨ１でＹ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＨ２）。対象PUの幅と対象PUの高さとが等しくない場合（ＳＨ１でＮ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＨ３）。
【０２３５】
（マージ参照ブロックの形状による決定）
図２９は、図２８に示した処理による制御点の数の選択の例について説明するための図である。図２９において、PUは対象PUを、RBは隣接ブロックをそれぞれ示す。
【０２３６】
図２９の（ａ）に示す例では、隣接ブロックの幅と高さとは等しくない。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の２つの動きベクトル（例えばv2およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。
【０２３７】
図２９の（ｂ）に示す例では、隣接ブロックの幅と高さとは等しくない。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の２つの動きベクトル（例えばv1およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。
【０２３８】
図２９の（ｃ）に示す例では、隣接ブロックの幅と高さとは等しい。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の３つの動きベクトル（例えばv1、v2およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点３点(例えばV0、V1およびV2)の動きベクトルを導出し、６パラメータアフィンの処理を行う。
【０２３９】
図２９の（ｄ）に示す例では、隣接ブロックの幅と高さとは等しい。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の３つの動きベクトル（例えばv0、v1およびv2）を参照し対象ブロック上の制御点３点(例えばV0、V1およびV2)の動きベクトルを導出し、６パラメータアフィンの処理を行う。
【０２４０】
なお、図２９の（ａ）〜（ｄ）の説明で、アフィン予測部３０３７２が４パラメータアフィンまたは６パラメータアフィンの処理を行う説明をしたが、AMVP予測パラメータ復号部３０３２が４パラメータアフィンまたは６パラメータアフィンの処理を行ってもよい。
【０２４１】
（マージ参照ブロックのサイズによる決定）
図３０は、インター予測パラメータ復号部３０３が隣接ブロックのサイズに基づいて４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定する処理の一例を示すフローチャートである。図３０に示す例では、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、隣接ブロックのサイズを示す値が所定の閾値以上であるか判定する（ＳＩ１）。隣接ブロックのサイズを示す値が所定の閾値以上である場合（ＳＩ１でＹ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は６パラメータアフィンの処理を行う（ＳＩ２）。隣接ブロックのサイズを示す値が所定の閾値以上でない場合（ＳＩ１でＮ）、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＩ３）。
【０２４２】
図３１は、図３０に示した処理による制御点の数の選択の例について説明するための図である。図３１において、PUは対象PUを、RBは隣接ブロックをそれぞれ示す。以下の説明では、隣接ブロックのサイズを示す値として、log2(neighWidth) + log2(neighHeight)を用いている。
【０２４３】
図３１の（ａ）、（ｂ）は、隣接ブロックのサイズが所定の閾値THより小さい例を示し、図３１の（ｃ）、（ｄ）は、隣接ブロックのサイズが所定の閾値TH以上である例を示す。図３１の例では、対象ブロックのサイズを８×８(log2(puWidth)+log2(puHeight)=6)、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の隣接ブロックのサイズは各々４×４、４×４、８×８、４×８、ＴＨ＝５とした例を示すが、対象ブロックおよび参照ブロックのサイズおよび閾値はこれに限定されない。
【０２４４】
図３１の（ａ）に示す例では、隣接ブロックのサイズが所定の閾値THより小さい（log2(neighWidth) + log2(neighHeight) < TH）。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の２つの動きベクトル（例えばv2およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。
【０２４５】
図３１の（ｂ）に示す例では、隣接ブロックのサイズが所定の閾値THより小さい（log2(neighWidth) + log2(neighHeight) < TH）。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の２つの動きベクトル（例えばv1およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。
【０２４６】
図３１の（ｃ）に示す例では、隣接ブロックのサイズが所定の閾値TH以上である（log2(neighWidth) + log2(neighHeight) >= TH）。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の３つの動きベクトル（例えばv1、v2およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点３点(例えばV0、V1およびV2)の動きベクトルを導出し、６パラメータアフィンの処理を行う。
【０２４７】
図３１の（ｄ）に示す例では、隣接ブロックのサイズが所定の閾値TH以上である（log2(neighWidth) + log2(neighHeight) >= TH）。したがって、アフィン予測部３０３７２は隣接ブロック上の３つの動きベクトル（例えばv0、v1およびv3）を参照し対象ブロック上の制御点３点(例えばV0、V1およびV2)の動きベクトルを導出し、６パラメータアフィンの処理を行う。
【０２４８】
なお、対象PUのサイズを示す値としては、例えば以下のものを用いることができる。
・max(neighWidth, neighHeight)
・min(neighWidth, neighHeight)
・neighWidth + neighHeight
・neighWidth * neighHeight
・log2(neighWidth) + log2(neighHeight)
ただし、対象PUのサイズを示す値は上記の例に限定されない。
【０２４９】
また、隣接ブロックのサイズにおける判定は以下のものであってもよい。
・対象PUのサイズが所定の閾値より大きいか。
・対象PUのサイズが所定の閾値以下であるか。
・対象PUのサイズが所定の閾値より小さいか。
【０２５０】
（画像復号装置の効果）
本実施形態の画像復号装置３１において、アフィン予測部３０３７２は、隣接ブロックの形状またはサイズに基づいて、４パラメータアフィンまたは６パラメータアフィンのいずれかの処理を行う。このようなインター予測パラメータ復号部３０３によっても、信頼性の高いアフィンパラメータを導出できる。また、アフィンパラメータを明示的に符号化する場合の符号量を低減することもできる。
【０２５１】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態ではインター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状またはサイズ等に基づいて、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定した。本実施形態は、４パラメータアフィンにおける制御点の選択に関するものである。本実施形態において、インター予測パラメータ復号部３０３は、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を切り替えてもよいし、常に４パラメータアフィンの処理を行ってもよい。本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状に基づいて、４パラメータアフィンに用いる動きベクトルを導出する制御点の位置を決定する。
【０２５２】
図３２は、インター予測パラメータ復号部３０３が対象PUの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の位置を決定する処理のフローチャートである。図３２に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３において、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、対象PUが正方形であるかを判定する（ＳＪ１）。対象PUが正方形である場合（ＳＪ１でＹ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、対象PUの対角線上の２頂点を制御点とする（ＳＪ２）。対象PUが正方形でない場合（ＳＪ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、対象PUの長辺を挟む２頂点を制御点とする（ＳＪ３）。その後、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は選択された制御点により４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＪ４）。
【０２５３】
図３３は、本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３が決定する制御点の位置の例を示す図である。図３３の（ａ）に示すように、対象PUの形状が正方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は対象PUの対角線上の２つの頂点（例えば制御点V1およびV2）を、４パラメータアフィンの処理に用いる制御点として決定する。
【０２５４】
図３３の（ｂ）および（ｃ）に示すように対象PUの形状が正方形でない場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は対象PUの長辺を挟む２つの頂点を、４パラメータアフィンの処理に用いる制御点として決定する。具体的には、例えば図３３の（ｂ）に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３は制御点V0およびV2の動きベクトルを導出し、当該動きベクトルを４パラメータアフィンに用いる。また例えば図３３の（ｃ）に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３は制御点V0およびV1の動きベクトルを導出し、当該動きベクトルを４パラメータアフィンに用いる。
【０２５５】
本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状によって制御点の位置を決定する。したがって、インター予測パラメータ復号部３０３が４パラメータアフィンに用いる動きベクトルの精度が向上する。
【０２５６】
なお、上記の例では、インター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状が、正方形、横長の長方形、縦長の長方形の場合の３つのパターンで、参照する制御点を切り替えていたが、より簡易な構成として、２つのパターンで制御点を切り替えてもよい。例えば、インター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状が、puWidth >= puHeightの場合、制御点V0およびV1を制御点として決定し、それ以外（puWidth < puHeight）の場合、制御点V0およびV2を制御点として決定する。また、以下のような構成でもよい。インター予測パラメータ復号部３０３は、対象PUの形状が、puWidth > puHeightの場合、制御点V0およびV1を制御点として決定し、それ以外（puWidth <= puHeight）の場合、制御点V0およびV2を制御点として決定する。
【０２５７】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態について説明する。第２の実施形態ではインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状またはサイズ等に基づいて、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を行うか決定した。本実施形態は、４パラメータアフィンにおける制御点の選択に関するものである。本実施形態において、インター予測パラメータ復号部３０３は、４パラメータアフィンおよび６パラメータアフィンのいずれの処理を切り替えてもよいし、常に４パラメータアフィンの処理を行ってもよい。このときインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状に応じて、４パラメータアフィンの処理に用いる制御点を変更する。具体的には、インター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状に基づいて、４パラメータアフィンに用いる動きベクトルを導出する、隣接ブロック内の制御点の位置を決定する。
【０２５８】
図３４は、インター予測パラメータ復号部３０３が隣接ブロックの形状に基づいて制御点の動きベクトルの導出に用いる隣接ブロックの点の位置を決定する処理のフローチャートである。図３４に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３において、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、隣接ブロックが正方形であるかを判定する（ＳＫ１）。隣接ブロックが正方形である場合（ＳＫ１でＹ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、制御点の動きベクトルの導出に用いる点を、隣接ブロックの対角線上の２点に決定する（ＳＫ２）。隣接ブロックが正方形でない場合（ＳＫ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、制御点の動きベクトルの導出に用いる点を、隣接ブロックの長辺を挟む２点に決定する（ＳＫ３）。その後、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は選択された隣接ブロックの点を用いて制御点の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＫ４）。
【０２５９】
図３５は、本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３が決定する制御点の位置の例を示す図である。図３５の（ａ）および（ｂ）に示すように隣接ブロックの形状が正方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は隣接ブロックの対角線上の２つの頂点（例えば隣接ブロックの左上に位置する点v0および右下に位置する点v3）の動きベクトルを参照して対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。
【０２６０】
図３５の（ｃ）〜（ｆ）に示すように隣接ブロックの形状が長方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの長辺を挟む２つの頂点の動きベクトルを参照して対象ブロック上の制御点２点(例えばV1およびV2)の動きベクトルを導出し、４パラメータアフィンの処理を実行する。例えば図３５の（ｃ）および（ｄ）に示すように、隣接ブロックの形状が幅方向より高さ方向に長い長方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は隣接ブロックの高さ方向の辺の両端に位置する２つの点（例えば隣接ブロックの右上に位置する点v1および右下に位置する点v3）の動きベクトルを用いる。例えば図３５の（ｅ）および（ｆ）に示すように、隣接ブロックの形状が高さ方向より幅方向に長い長方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は隣接ブロックの幅方向の辺の両端に位置する２つの点（例えば隣接ブロックの左下に位置する点v2および右下に位置する点v3）の動きベクトルを用いる。
【０２６１】
本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状によって、対象ブロック上の制御点２点の動きベクトルの導出に用いる隣接ブロック内の頂点の位置を決定する。このようなインター予測パラメータ復号部３０３によっても、当該インター予測パラメータ復号部３０３が４パラメータアフィンに用いる動きベクトルの精度が向上する。
【０２６２】
（第５の実施形態）
以下、本発明の第５の実施形態について説明する。第４の実施形態ではインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状に基づいて、対象ブロック上の制御点２点の動きベクトルの導出に用いる隣接ブロック内の頂点の位置を決定した。本実施形態ではインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状に基づいて、対象PU内の制御点の位置を決定する。
【０２６３】
図３６は、インター予測パラメータ復号部３０３が隣接ブロックの形状に基づいて動きベクトルを導出する制御点の位置を決定する処理のフローチャートである。図３６に示す例では、インター予測パラメータ復号部３０３において、まずインター予測パラメータ復号制御部３０３１は、隣接ブロックが正方形であるかを判定する（ＳＬ１）。隣接ブロックが正方形である場合（ＳＬ１でＹ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、対象PUの対角線上の２頂点を制御点とする（ＳＬ２）。隣接ブロックが正方形でない場合（ＳＬ１でＮ）、インター予測パラメータ復号制御部３０３１は、隣接ブロックに隣接する対象PUの辺を挟む２頂点を制御点とする（ＳＬ３）。その後、アフィン予測部３０３７２（またはAMVP予測パラメータ復号部３０３２）は選択された制御点により４パラメータアフィンの処理を行う（ＳＬ４）。
【０２６４】
図３７は、本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３が決定する制御点の位置の例を示す図である。図３７の（ａ）および（ｂ）に示すように隣接ブロックの形状が正方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は対象PUの対角線上の２つの頂点（例えばV0およびV3）を、４パラメータアフィンに用いる制御点として決定する。
【０２６５】
図３７の（ｃ）〜（ｆ）に示すように隣接ブロックの形状が長方形である場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックに接している対象PUの辺を挟む２つの頂点を、４パラメータアフィンに用いる制御点として決定する。例えば図３７の（ｃ）および（ｅ）に示すように、隣接ブロックが対象PUの左側の辺に接している場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は隣接ブロックと接している対象PUの辺の両端に位置する２つの点（対象PUの左上に位置する点V1および左下に位置する点V3）を制御点とする。例えば図３７の（ｄ）または（ｆ）に示すように、隣接ブロックが対象PUの上側の辺に接している場合には、インター予測パラメータ復号部３０３は隣接ブロックと接している対象PUの辺の両端に位置する２つの点（対象PUの左上に位置する点V0および右上に位置する点V1）を制御点とする。
【０２６６】
本実施形態のインター予測パラメータ復号部３０３は、隣接ブロックの形状によって隣接ブロック内の制御点の位置を決定する。このようなインター予測パラメータ復号部３０３によっても、当該インター予測パラメータ復号部３０３が４パラメータアフィンに用いる動きベクトルの精度が向上する。
【０２６７】
（画像符号化装置の構成）
次に、本実施形態に係る画像符号化装置１１（動画像符号化装置）の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１１は、予測画像生成部１０１、減算部１０２、DCT・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆DCT部１０５、加算部１０６、ループフィルタ１０７、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）１０８、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）１０９、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１を含んで構成される。予測パラメータ符号化部１１１は、インター予測パラメータ符号化部１１２（予測画像生成装置）及びイントラ予測パラメータ符号化部１１３を含んで構成される。
【０２６８】
予測画像生成部１０１は画像Ｔの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Ｐを生成する。ここで、予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ１０９から復号済のブロックを読み出す。予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータとは、例えばインター予測の場合、動きベクトルである。予測画像生成部１０１は、対象PUを起点として動きベクトルが示す参照画像上の位置にあるブロックを読み出す。またイントラ予測の場合、予測パラメータとは例えばイントラ予測モードである。イントラ予測モードで使用する隣接PUの画素値を参照ピクチャメモリ１０９から読み出し、PUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの１つの予測方式を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。予測画像生成部１０１は、生成したPUの予測画像Ｐを減算部１０２に出力する。
【０２６９】
なお、予測画像生成部１０１は、既に説明した予測画像生成部３０８と同じ動作である。例えば、図６は、予測画像生成部１０１に含まれるインター予測画像生成部１０１１の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部１０１１は、動き補償部１０１１１、重み予測部１０１１２を含んで構成される。動き補償部１０１１１および重み予測部１０１１２については、上述の動き補償部３０９１、重み予測部３０９４のそれぞれと同様の構成であるためここでの説明を省略する。
【０２７０】
予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部から入力されたパラメータを用いて、参照ピクチャメモリから読み出した参照ブロックの画素値をもとにPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１で生成した予測画像は減算部１０２、加算部１０６に出力される。
【０２７１】
減算部１０２は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値を、画像Ｔの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部１０２は、生成した残差信号をDCT・量子化部１０３に出力する。
【０２７２】
DCT・量子化部１０３は、減算部１０２から入力された残差信号についてDCTを行い、DCT係数を算出する。DCT・量子化部１０３は、算出したDCT係数を量子化して量子化係数を求める。DCT・量子化部１０３は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部１０４及び逆量子化・逆DCT部１０５に出力する。
【０２７３】
エントロピー符号化部１０４には、DCT・量子化部１０３から量子化係数が入力され、予測パラメータ符号化部１１１から符号化パラメータが入力される。入力される符号化パラメータには、例えば、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、及びマージインデックスmerge_idx等の符号がある。
【０２７４】
エントロピー符号化部１０４は、入力された量子化係数と符号化パラメータをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。
【０２７５】
逆量子化・逆DCT部１０５は、DCT・量子化部１０３から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部１０５は、求めたDCT係数について逆DCTを行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部１０５は、算出した残差信号を加算部１０６に出力する。
【０２７６】
加算部１０６は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値と逆量子化・逆DCT部１０５から入力された残差信号の信号値を画素毎に加算して、復号画像を生成する。加算部１０６は、生成した復号画像を参照ピクチャメモリ１０９に記憶する。
【０２７７】
ループフィルタ１０７は加算部１０６が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）を施す。
【０２７８】
予測パラメータメモリ１０８は、符号化パラメータ決定部１１０が生成した予測パラメータを、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【０２７９】
参照ピクチャメモリ１０９は、ループフィルタ１０７が生成した復号画像を、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
【０２８０】
符号化パラメータ決定部１１０は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述した予測パラメータやこの予測パラメータに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部１０１は、これらの符号化パラメータのセットの各々を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。
【０２８１】
符号化パラメータ決定部１１０は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すコスト値を算出する。コスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部１０２において算出された残差信号の残差値の二乗値についての画素間の総和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部１１０は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部１０４は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして外部に出力し、選択されなかった符号化パラメータのセットを出力しない。符号化パラメータ決定部１１０は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ１０８に記憶する。
【０２８２】
予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから、符号化するための形式を導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。符号化するための形式の導出とは、例えば動きベクトルと予測ベクトルから差分ベクトルを導出することである。また予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから予測画像を生成するために必要なパラメータを導出し、予測画像生成部１０１に出力する。予測画像を生成するために必要なパラメータとは、例えばサブブロック単位の動きベクトルである。
【０２８３】
インター予測パラメータ符号化部１１２は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された予測パラメータに基づいて、差分ベクトルのようなインター予測パラメータを導出する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、予測画像生成部１０１に出力する予測画像の生成に必要なパラメータを導出する構成として、インター予測パラメータ復号部３０３（図５等、参照）がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。インター予測パラメータ符号化部１１２の構成については、後述する。
【０２８４】
イントラ予測パラメータ符号化部１１３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたイントラ予測モードIntraPredModeから、符号化するための形式（例えばMPM_idx、rem_intra_luma_pred_mode等）を導出する。
【０２８５】
（インター予測パラメータ符号化部の構成）
次に、インター予測パラメータ符号化部１１２の構成について説明する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、図１２のインター予測パラメータ復号部３０３に対応する手段であり、図１０に構成を示す。
【０２８６】
インター予測パラメータ符号化部１１２は、インター予測パラメータ符号化制御部１１２１、AMVP予測パラメータ導出部１１２２（アフィン動きベクトル導出部、アフィン動きベクトル導出装置）、減算部１１２３、サブブロック予測パラメータ導出部１１２５、及び図示しない、分割モード導出部、マージフラグ導出部、インター予測識別子導出部、参照ピクチャインデックス導出部、ベクトル差分導出部などを含んで構成され、分割モード導出部、マージフラグ導出部、インター予測識別子導出部、参照ピクチャインデックス導出部、ベクトル差分導出部は各々、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、差分ベクトルmvdLXを導出する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、動きベクトル（mvLX、subMvLX）と参照ピクチャインデックスrefIdxLX、PU分割モードpart_mode、インター予測識別子inter_pred_idc、あるいはこれらを示す情報を予測画像生成部１０１に出力する。またインター予測パラメータ符号化部１１２は、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、サブブロック予測モードフラグsubPbMotionFlagをエントロピー符号化部１０４に出力する。
【０２８７】
インター予測パラメータ符号化制御部１１２１は、マージインデックス導出部１１２１１とベクトル候補インデックス導出部１１２１２を含む。マージインデックス導出部１１２１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された動きベクトルと参照ピクチャインデックスを、予測パラメータメモリ１０８から読み出したマージ候補のPUが持つ動きベクトルと参照ピクチャインデックスと比較して、マージインデックスmerge_idxを導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。マージ候補とは、符号化対象となる符号化対象CUから予め定めた範囲にある参照PU（例えば、符号化対象ブロックの左下端、左上端、右上端に接する参照PU）であって、符号化処理が完了したPUである。ベクトル候補インデックス導出部１１２１２は予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxを導出する。
【０２８８】
サブブロック予測パラメータ導出部１１２５には、符号化パラメータ決定部１１０がサブブロック予測モードの使用を決定した場合、subPbMotionFlagの値に従って、空間サブブロック予測、時間サブブロック予測、アフィン予測、マッチング予測のいずれかのサブブロック予測の動きベクトルと参照ピクチャインデックスを導出する。動きベクトルと参照ピクチャインデックスは、画像復号装置の説明で述べたように、隣接PU、参照ピクチャブロック等の動きベクトルや参照ピクチャインデックスを予測パラメータメモリ１０８から読み出し、導出する。サブブロック予測パラメータ導出部１１２５は具体的には、上述のサブブロック予測パラメータ導出部３０３７（図１２参照）と同様の構成を有する。
【０２８９】
AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、上述のAMVP予測パラメータ導出部３０３２（図１２参照）と同様な構成を有する。
【０２９０】
すなわち、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、AMVP予測パラメータ導出部１１２２には符号化パラメータ決定部１１０から動きベクトルmvLXが入力される。AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、入力された動きベクトルmvLXに基づいて予測ベクトルmvpLXを導出する。AMVP予測パラメータ導出部１１２２は、導出した予測ベクトルmvpLXを減算部１１２３に出力する。なお、参照ピクチャインデックスrefIdx及び予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは、エントロピー符号化部１０４に出力される。
【０２９１】
減算部１１２３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された動きベクトルmvLXから、AMVP予測パラメータ導出部１１２２から入力された予測ベクトルmvpLXを減算して差分ベクトルmvdLXを生成する。差分ベクトルmvdLXはエントロピー符号化部１０４に出力される。
【０２９２】
なお、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、例えば、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部３０２、ループフィルタ３０５、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆DCT部３１１、加算部３１２、予測画像生成部１０１、減算部１０２、DCT・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆DCT部１０５、ループフィルタ１０７、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置１１、画像復号装置３１のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０２９３】
また、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、または全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置１１、画像復号装置３１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【０２９４】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【０２９５】
〔応用例〕
上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（CGおよびGUIを含む）であってもよい。
【０２９６】
まず、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図３８を参照して説明する。
【０２９７】
図３８の（ａ）は、画像符号化装置１１を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図である。図３８の（ａ）に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_A1として利用される。
【０２９８】
送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図３８の（ａ）においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２９９】
なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０３００】
図３８の（ｂ）は、画像復号装置３１を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図である。図３８の（ｂ）に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_B3として利用される。
【０３０１】
受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図３８の（ｂ）においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３０２】
なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０３０３】
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
【０３０４】
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。
【０３０５】
また、インターネットを用いたVOD（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線または有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
【０３０６】
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。
【０３０７】
次に、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図３９を参照して説明する。
【０３０８】
図３９の（ａ）は、上述した画像符号化装置１１を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図３９の（ａ）に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_C1として利用される。
【０３０９】
なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSB（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVD（Digital Versatile Disc）やBD（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０３１０】
また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図３９の（ａ）においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３１１】
なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０３１２】
このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部PROD_C5または画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラPROD_C3または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。
【０３１３】
図３９の（ｂ）は、上述した画像復号装置３１を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロック図である。図３９の（ｂ）に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_D2として利用される。
【０３１４】
なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０３１５】
また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図３９の（ｂ）においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３１６】
なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０３１７】
このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型PC（この場合、出力端子PROD_D4または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型またはタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。
【０３１８】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
また、上述した画像復号装置３１および画像符号化装置１１の各ブロックは、集積回路（ICチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０３１９】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（RandomAccess Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはCPUやMPU）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０３２０】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）／MOディスク（Magneto-Optical disc）／MD（Mini Disc）／DVD（Digital Versatile Disc）／CD-R（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ICカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクROM／EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）／EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory：登録商標）／フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD（Programmable logic device）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０３２１】
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394、USB、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、IrDA（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、BlueTooth（登録商標）、IEEE802.11無線、HDR（High Data Rate）、NFC（Near Field Communication）、DLNA（Digital Living Network Alliance：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０３２２】
本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０３２３】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年９月２７日に出願された日本国特許出願：特願２０１６−１８８７９１に対して優先権の利益を主張するものであり、当該出願を参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３２４】
本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０３２５】
１１  画像符号化装置
３１  画像復号装置
１１２  インター予測パラメータ符号化部（予測画像生成装置）
３０３  インター予測パラメータ復号部（予測画像生成装置）
１１２２、３０３２  AMVP予測パラメータ導出部（アフィン動きベクトル導出部、アフィン動きベクトル導出装置）
３０３７２  アフィン予測部（アフィン動きベクトル導出部、アフィン動きベクトル導出装置）
３０９  インター予測画像生成部（予測画像生成部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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